JP2006153564A - Detector for light or radiation and its detection system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、医療分野、工業分野、さらには原子力分野等に用いられる光または放射線用検出器及びその検出システムに関する。 The present invention relates to a light or radiation detector and its detection system used in the medical field, the industrial field, and the nuclear field.
光または放射線の検出器として近年、フラットパネル型検出器(または、「二次元センサー」ともいい、以下では適宜「FPD」と記載する)が用いられる。FPDの検出面に行列状に配列された検出素子は、入射する光または放射線(以下では、「光または放射線」を単に「放射線」と記載する)を電荷情報として検出する。各検出素子から信号線を通じて読み出される電荷情報は、それぞれ増幅器にて電圧信号に変換され、所定の増幅率で変換される。各増幅器の出力信号は、A/D変換器でデジタル値に変換される等の処理が施されて、放射線検出器から出力される。なお、出力された信号は、画像データ生成に用いられる。 In recent years, a flat panel detector (or also referred to as a “two-dimensional sensor”, which will be described as “FPD” where appropriate) is used as a light or radiation detector. The detection elements arranged in a matrix on the detection surface of the FPD detect incident light or radiation (hereinafter, “light or radiation” is simply referred to as “radiation”) as charge information. The charge information read from each detection element through the signal line is converted into a voltage signal by an amplifier, and is converted at a predetermined amplification factor. The output signal of each amplifier is subjected to processing such as being converted to a digital value by an A / D converter and output from the radiation detector. The output signal is used for image data generation.
照射される放射線の線量は、撮影の目的に応じて大きく異なる。このとき、検出素子から読み出される電荷情報、及び増幅器から出力される出力信号も照射される放射線の線量に応じて大きく変化する。しかし、A/D変換器によってデジタル値を与えることができるアナログ信号の範囲(以下、適宜「ビットレンジ」という)は一定である。よって、出力信号がこの範囲に比べて過小、または過大である場合は、A/D変換器は好適なデジタル値を与えることができない。そこで、各増幅器の増幅率を照射条件に基づいて変える手法が採られる(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、各増幅器の増幅率を一律に設定する。しかし、放射線検出器に入射する放射線は被写体を透過する放射線であり、線源から照射される放射線そのままではない。放射線の入射量は、検出面に渡って一定ではない。実際に検出面に入射する放射線の線量分布の幅が広くなり、電荷情報を介して放射線を増幅器により検出できる範囲を超える場合がある。この場合、放射線の入射量の検出は不能になる。その後に、A/D変換をすると、ビットレンジから外れて、いわゆるオーバーフローやアンダーフローを招く。そして、このようなデジタル値を基に画像処理を行っても正常な画像データが得られない等の不都合が生じる。
However, the conventional example having such a configuration has the following problems.
That is, the conventional apparatus sets the amplification factor of each amplifier uniformly. However, the radiation incident on the radiation detector is radiation that passes through the subject and is not the radiation that is irradiated from the radiation source. The amount of incident radiation is not constant across the detection surface. Actually, the width of the dose distribution of the radiation incident on the detection surface becomes wider, and the range in which the radiation can be detected by the amplifier via the charge information may be exceeded. In this case, detection of the incident amount of radiation becomes impossible. If A / D conversion is subsequently performed, the bit range is deviated, and so-called overflow or underflow is caused. Inconveniences such as normal image data cannot be obtained even if image processing is performed based on such digital values.
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、入射する光または放射線を精度よく検出することができる光または放射線用検出器及びその検出システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a light or radiation detector capable of accurately detecting incident light or radiation and a detection system thereof.
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、行列状に配列されて、入射する光または放射線を電荷情報として検出する検出素子と、各検出素子から読み出された電荷情報を、増幅率を可変に増幅する複数個の増幅手段と、を備える光または放射線用検出器において、前記複数個の増幅手段に対して、増幅率を個別に変更する命令を通じる増幅率変更用配線を備えることを特徴とするものである。
In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
In other words, the invention described in
[作用・効果]請求項1に記載の発明によれば、増幅率変更用配線を備えることで、複数個の増幅手段の各増幅率を個別に変更させることができる。よって、増幅手段に入力される電荷情報が、各増幅手段間で高低しても、各増幅手段はそれぞれ適切な増幅率で電荷情報を増幅することができる。よって、光または放射線の入射量が広範囲に分布しても、精度よく検出することができる。 [Operation / Effect] According to the first aspect of the present invention, by providing the amplification factor changing wiring, each amplification factor of the plurality of amplification means can be individually changed. Therefore, even if the charge information input to the amplification means is high or low between the amplification means, each amplification means can amplify the charge information with an appropriate amplification factor. Therefore, even if the incident amount of light or radiation is distributed over a wide range, it can be accurately detected.
また、請求項2に記載の発明は、行列状に配列されて、入射する光または放射線を電荷情報として検出する検出素子と、各検出素子から読み出された電荷情報を、増幅率を可変に増幅する複数個の増幅手段と、を備える光または放射線用検出システムにおいて、前記複数個の増幅手段の各増幅率を、個別に変更する制御手段を備えることを特徴とするものである。
Further, the invention according to
[作用・効果]請求項2に記載の発明によれば、制御手段が複数個の増幅手段の各増幅率を個別に変更する。よって、各増幅手段に入力される電荷情報が、各増幅手段間で高低しても、各増幅手段はそれぞれ適切な増幅率で電荷情報を増幅する。よって、光または放射線の入射量が広範囲に分布しても、精度よく検出することができる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の光または放射線用検出システムにおいて、前記制御手段はさらに、前記複数個の増幅手段の各増幅率を、検出素子ごとに変更することを特徴とするものである。
The invention according to
[作用・効果]請求項3に記載の発明によれば、制御手段が増幅率を検出素子ごとに変更する。よって、電荷情報が検出素子ごとに高低しても、増幅手段はそれぞれ最適な増幅率で各電荷情報を増幅する。よって、入射する光または放射線の入射量が検出素子ごとに広範囲に分布しても、精度よく検出することができる。
[Operation and Effect] According to the invention described in
また、請求項4に記載の発明は、請求項2または請求項3に記載の光または放射線用検出システムにおいて、さらに、前記検出素子を行単位で選択して、選択した検出素子から電荷情報を読み出す選択手段を備え、前記増幅手段は、検出素子の列ごとに設けられ、前記選択手段により読み出された電荷情報を増幅し、前記制御手段は、前記選択手段による検出素子の選択に同期して制御することを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the light or radiation detection system according to the second or third aspect, the detection elements are further selected in units of rows, and charge information is obtained from the selected detection elements. Read selection means is provided, and the amplification means is provided for each column of detection elements, amplifies the charge information read by the selection means, and the control means is synchronized with selection of the detection elements by the selection means. It is characterized by controlling.
[作用・効果]請求項4に記載の発明によれば、制御手段が選択手段と同期して各増幅手段の増幅率を制御する。よって、各増幅手段の増幅率を検出素子ごとに変更する制御を好適に実現できる。 [Operation and Effect] According to the invention described in claim 4, the control means controls the amplification factor of each amplification means in synchronization with the selection means. Therefore, it is possible to suitably realize control for changing the amplification factor of each amplification means for each detection element.
また、請求項5に記載の発明は、請求項2から請求項4のいずれかに記載の光または放射線用検出システムにおいて、さらに、被写体を透過した光または放射線の入射量に応じて、前記複数個の増幅手段の各増幅率に対する設定値を、検出素子ごとに取得する取得手段を備え、前記制御手段は、前記取得手段により取得された設定値に基づいて制御することを特徴とするものである。
Further, the invention according to
[作用・効果]請求項5に記載の発明によれば、取得手段が、被写体を透過した光または放射線の入射量に応じて、各検出素子に対応付けた増幅率の設定値を取得する。そして、制御手段は、各増幅手段の増幅率が取得した設定値となるように制御する。したがって、被写体の透過率の特性により光または放射線の入射量がどのように分布しても、増幅手段は的確な増幅率で増幅することができる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の光または放射線用検出システムにおいて、さらに、前記取得手段が取得した設定値を各検出素子に対応付けて記憶する記憶手段を備え、前記制御手段は、前記記憶手段を参照しつつ制御することを特徴とするものである。
The invention according to claim 6 is the light or radiation detection system according to
[作用・効果]請求項6に記載の発明によれば、制御手段は、設定値を記憶する記憶手段を参照しつつ制御を行う。したがって、取得手段が設定値を一旦取得すると、その後は撮影の度に設定値を取得する必要がない。よって、連続撮影を好適に実施できる。 [Operation / Effect] According to the invention described in claim 6, the control means performs the control while referring to the storage means for storing the set value. Therefore, once the acquisition unit acquires the set value, it is not necessary to acquire the set value every time shooting is performed. Therefore, continuous shooting can be suitably performed.
また、請求項7に記載の発明は、請求項5または請求項6に記載の光または放射線用検出システムにおいて、さらに、前記複数個の増幅手段から出力される各出力信号を、それぞれデジタル値に変換するアナログデジタル変換器を備え、前記取得手段は、前記デジタル値が所定の範囲内となるように前記設定値を取得することを特徴とするものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the light or radiation detection system according to the fifth or sixth aspect, each output signal output from the plurality of amplification means is converted into a digital value. An analog-digital converter for conversion is provided, and the acquisition unit acquires the set value so that the digital value falls within a predetermined range.
[作用・効果]請求項7に記載の発明によれば、増幅手段からの出力信号は光または放射線を検出した結果情報であり、検出精度がよい。よって、常にアナログデジタル変換器により得られるデジタル値も、入射する光または放射線に応じたものと扱うことができる。
[Operation and Effect] According to the invention described in
なお、本明細書は、次のような光または放射線用の検出システム、撮像装置、及び検出方法に係る発明も開示している。 The present specification also discloses the invention relating to the following detection system, imaging apparatus, and detection method for light or radiation.
(1) 請求項7に記載の光または放射線用検出システムにおいて、さらに、前記アナログデジタル変換器が変換したデジタル値に基づいて画像データを生成する画像処理手段を備え、前記画像処理手段は、取得手段が取得した設定値に基づいて前記デジタル値を補正する補正処理を含むことを特徴とする光または放射線用検出システム。
(1) The detection system for light or radiation according to
前記(1)に記載の発明によれば、入射する光または放射線から、精度よく画像データを生成することができる。 According to the invention described in (1), image data can be generated with high accuracy from incident light or radiation.
(2) 請求項2から請求項7のいずれかに記載の光または放射線用検出システムと、被写体に光を照射する光照射手段、または、被写体に放射線を照射する放射線照射手段と、を備え、前記検出素子は被写体を透過する光または放射線を検出する光または放射線用撮影装置。
(2) The light or radiation detection system according to any one of
前記(2)に記載の発明によれば、被写体の透過率の特性に関わらず、撮影を精度よく行うことができる。 According to the invention described in (2) above, it is possible to perform photographing accurately regardless of the transmittance characteristics of the subject.
(3) 行列状に配列された検出素子により入射する光または放射線を電荷情報として検出し、各検出素子から読み出された電荷情報を複数個の増幅手段により増幅する光または放射線用検出方法において、前記複数個の増幅手段は、それぞれ個別の増幅率で、増幅することを特徴とする光または放射線用検出方法。 (3) In a detection method for light or radiation in which incident light or radiation is detected as charge information by detection elements arranged in a matrix and the charge information read from each detection element is amplified by a plurality of amplification means. The light or radiation detection method is characterized in that each of the plurality of amplification means amplifies at an individual amplification factor.
前記(3)に記載の発明によれば、複数個の増幅手段は、電荷情報をそれぞれ個別の増幅率で増幅する。よって、光または放射線の入射量がどのように分布しても、精度よく検出することができる。 According to the invention described in (3) above, the plurality of amplifying means amplify the charge information at individual gains. Therefore, it is possible to detect with high accuracy no matter how the incident amount of light or radiation is distributed.
(4) (3)に記載の光または放射線用検出方法において、前記複数個の増幅手段は、検出素子ごとに増幅率を変更して、増幅することを特徴とする光または放射線用検出方法。 (4) The light or radiation detection method according to (3), wherein the plurality of amplification means amplify by changing an amplification factor for each detection element.
前記(4)に記載の発明によれば、増幅手段が、検出素子ごとに増幅率を変更して増幅する。よって、光または放射線の入射量が検出素子ごとに広範囲に分布しても、精度よく検出することができる。 According to the invention described in (4) above, the amplification means amplifies by changing the amplification factor for each detection element. Therefore, even if the incident amount of light or radiation is distributed over a wide range for each detection element, it can be accurately detected.
(5) (3)または(4)に記載の光または放射線用検出方法において、予め、被写体を透過した光または放射線の入射量に応じて、前記複数個の増幅手段の各増幅率に対する設定値を、検出素子ごとに取得する取得過程を含み、前記複数個の増幅手段は、前記取得過程において取得された設定値に基づいて、増幅することを特徴とする光または放射線用検出方法。 (5) In the detection method for light or radiation according to (3) or (4), a preset value for each amplification factor of the plurality of amplification means according to the amount of incident light or radiation that has passed through the subject in advance A detection method for light or radiation, comprising: an acquisition process for acquiring each of the detection elements, wherein the plurality of amplifying means amplify based on a set value acquired in the acquisition process.
前記(5)に記載の発明によれば、取得過程において、被写体を透過した光または放射線の入射量に応じて、各検出素子に対応付けられた増幅率の設定値を取得する。よって、被写体の透過率の特性によって光または放射線の入射量がどのように分布しても、光または放射線を精度よく検出することができる。 According to the invention described in (5) above, in the acquisition process, the set value of the amplification factor associated with each detection element is acquired according to the amount of incident light or radiation that has passed through the subject. Therefore, no matter how the incident amount of light or radiation is distributed depending on the transmittance characteristics of the subject, the light or radiation can be detected accurately.
この発明に係る光または放射線用検出システムによれば、光または放射線の入射量が検出面にわたってどのように分布しても、精度よく検出することができる。 According to the light or radiation detection system according to the present invention, it is possible to accurately detect the incident amount of light or radiation distributed over the detection surface.
以下、図面を参照してこの発明の実施例1を説明する。
図1は、実施例1に係るX線検出システムの概略構成を示すブロック図であり、図2はこのシステムに用いられるフラットパネル型X線検出器(以下、単に「FPD」という)1の検出面の垂直断面図である。なお、図1にはFPD1の検出面を平面図により開示している。X線検出システムは、この発明における光または放射線用検出システムに相当する。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an X-ray detection system according to the first embodiment, and FIG. 2 illustrates detection of a flat panel X-ray detector (hereinafter simply referred to as “FPD”) 1 used in the system. It is a vertical sectional view of a surface. In FIG. 1, the detection surface of the
本実施例のX線検出システムは、入射するX線を検出するFPD1とゲートドライバ3と制御部5と記憶部7と入力部9とを備える。FPD1は、この発明における光または放射線検出器に相当する。
The X-ray detection system of this embodiment includes an
FPD1の検出面は、図2に示すように、X線の入射側から順に、X線感応型の半導体膜11とキャリア収集電極13とアクティブマトリクス基板15とが積層されている。
As shown in FIG. 2, an X-ray
半導体膜11としては、X線を直接電荷情報に変換するアモルファスセレン等が例示される。キャリア収集電極13は、平面視2次元マトリクス状に分離形成されている。また、アクティブマトリクス基板15としては、電気的絶縁性を有するガラスなどが例示される。
Examples of the
このアクティブマトリクス基板15には、キャリア収集電極13ごとに電荷情報を蓄積するコンデンサCaと、これらキャリア収集電極13及びコンデンサCaをソースSに接続し、電荷情報を取り出すスイッチ素子である薄膜トランジスタ(Thin Film Transistors)Trとが分離形成されている。これら1組のキャリア収集電極13とコンデンサCaと薄膜トランジスタTrとは、1個の検出素子dを構成する。よって、平面視すると、図1に示すように、行列状に検出素子dが配列されている。なお、キャリア収集電極13とコンデンサCaについては、図1において図示を省略する。また、以下の説明では、検出素子dは、水平方向にn列、垂直方向にm行配列されているものとする。検出素子dは、この発明における検出素子に相当する。
The
また、アクティブマトリクス基板15上には、行数と同数のm本のゲートバスライン17と、列数と同数のn本のデータバスライン19が形成されている。各ゲートバスライン17は、各行の薄膜トランジスタTrのゲートに共通接続されている。そして、ゲートバスライン17は、各薄膜トランジスタTrに与えるゲートパルスを通じる。また、各データバスライン19は、各列の薄膜トランジスタTrのドレインに共通接続されている。データバスライン19は、各コンデンサCaに蓄積される電荷情報を通じる。
On the
このほか、FPD1は、図1に示すように、列数と同数のn個の増幅器21と、A/D変換器25とを備える。
In addition, as shown in FIG. 1, the
アクティブマトリクス基板15から引き出された各データバスライン19は、それぞれ増幅器21に接続されている。各増幅器21は、入力される電荷情報を電圧信号に変換し、増幅率を可変に増幅する。また、各増幅器21に対して増幅率を個別に変更する命令を通じる増幅率変更用配線23が接続されている。増幅器21と増幅率変更用配線23は、それぞれこの発明における増幅手段と増幅率変更用配線に相当する。
Each
この増幅器21の出力側には、A/D変換器25が接続される。A/D変換器25は、増幅器21の出力信号をデジタル値に変換する。A/D変換器25は、この発明におけるアナログデジタル変換器に相当する。
An A /
ゲートドライバ3は、上述した各ゲートバスライン17の他端側に接続されている。そして、いずれかのゲートバスライン17を選択してゲートパルスを通じ、選択したゲートバスライン17に接続される薄膜トランジスタTrに供給する。これにより、検出素子dを行単位で選択して、選択した検出素子dから電荷情報を読み出す。ゲートドライバ3は、この発明における選択手段に相当する。
The
制御部5は、各増幅率変更用配線23の他端側に接続され、増幅率を個別に変更する命令を通じる。これにより、各増幅器21の増幅率を個別に変更する。また、ゲートドライバ3が各ゲートバスライン17を選択するタイミングと同期をとるため、制御部5はゲートドライバ3から選択動作のタイミング信号(たとえば、垂直同期信号)を受け取る。なお、制御部5は、所定のプログラムを読み出して実行する中央演算処理装置(CPU)や、各種情報を記憶するRAM(Random-Access Memory)や固定ディスク等の記憶媒体等で構成される。制御部5は、この発明における制御手段に相当する。
The
記憶部7は、各検出素子dに対応付けて、増幅率の設定値を記憶する。また、本実施例では、記憶部7は増幅率の初期値も予め記憶している。本実施例では、初期値は全ての検出素子dに対して一律な値としている。しかし、各検出素子に対応付けて個別の値を初期値と適宜に変更してもよい。そして、上述した制御部5により参照されて、増幅率を変更するための設定値または初期値を制御部5に与える。なお、記憶部7は、固定ディスク等の記憶媒体等で構成される。記憶部7は、この発明における記憶手段に相当する。
The
記憶部7が記憶する設定値(情報)の一例を図3に模式的に示す。各設定値(たとえば、10倍を意味する「x10」等)を、m行×n列に配列される各検出素子dのメモリアドレスに記録されている。したがって、各設定値は各検出素子dに対してそれぞれ独立な値とすることができる。
An example of setting values (information) stored in the
入力部9は、操作者による増幅率の設定や初期値の設定等の指示を受け付ける。この指示は、制御部5に与えられる。
The input unit 9 receives instructions such as setting of an amplification factor and setting of an initial value by an operator. This instruction is given to the
次に、この実施例1の動作を説明する。
FPD1の検出素子dにX線が入射すると、半導体膜11において電荷が発生する。この電荷は各キャリア収集電極13を介してコンデンサCaに電荷情報として蓄積される。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
When X-rays enter the detection element d of the
また、制御部5がゲートドライバ3からタイミング信号を受け取ると、電荷情報が読み出される検出素子dを特定する。そして、記憶部7を参照して、読み出される検出素子dに対応付けられた設定値を得る。得られた設定値に基づいて、各増幅器21に対して増幅率を個別に変更する命令を出力する。なお、入力部9に入力された指示に基づいて、かかる命令を出力してもよい。増幅率変更用配線23は、制御部5から出力された命令を各増幅器21に通じる。各増幅器21は、命令に基づき増幅率を変更する。
Further, when the
ゲートドライバ3は、選択したゲートバスライン17にゲートパルスを出力する。ゲートバスライン17は、接続されている各薄膜トランジスタTrにゲートパルスを通じる。ゲートパルスがゲートに与えられた各薄膜トランジスタTrは、オン状態に移行する。これにより、オン状態に移行した各薄膜トランジスタTrを経由して、コンデンサCaに蓄積された電荷情報がデータバスライン19に読み出される。各データバスライン19は、読み出された電荷情報を増幅器21に伝送する。
The
各増幅器21は、伝送された電荷情報を電圧信号に変換し、変更された増幅率で増幅する。増幅器21から出力される出力信号は、A/D変換器25に与えられる。A/D変換器25は出力信号をデジタル値に変換する。
Each
このように、実施例1に係るX線検出システムを構成するFPD1は、増幅率変更用配線23を備えているので、n個の増幅器21の増幅率をそれぞれ個別に変更させることができる。よって、X線の入射量が広範囲に分布する場合、電荷情報も広範囲な値をとる。しかし、増幅器21は各々適切な増幅率でかかる電荷情報を増幅する。したがって、増幅器からの出力信号は、X線の入射を検出した結果情報として精度が落ちることはない。
Thus, since the
また、実施例1に係るX線検出システムによれば、制御部5を備えているのでn個の増幅器21の増幅率をそれぞれ個別に変更することができる。
Further, according to the X-ray detection system according to the first embodiment, since the
さらに、制御部5はゲートドライバ3の選択動作と同期して、各増幅器21の増幅率を変更する。よって、行列状に配列される検出素子dの1個1個に対して増幅率を変更することを好適に実現できる。
Further, the
次に、この発明の実施例2を説明する。
図4は、この実施例2に係るX線撮影装置の概略構成を示すブロック図である。なお、実施例1と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
Next,
FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the X-ray imaging apparatus according to the second embodiment. In addition, about the same structure as Example 1, detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
本実施例2のX線撮影装置は、被写体Mを載置する天板31と、被写体MにX線を照射するX線管33と、被写体Mを挟んでX線管33と対向するように配置されるFPD1を含むX線検出システム35と、X線撮影装置を統括的に制御する撮影制御部37とを備える。X線管33は、撮影制御部37の制御に従い、X線を被写体Mに照射する。このとき、被写体Mを透過するX線を検出する検出素子dに入射する。X線検出システム35は撮影制御部35と連携し、入射するX線を検出する。X線管33は、この発明における放射線照射手段に相当する。
In the X-ray imaging apparatus according to the second embodiment, the
実施例2に係るX線検出システム35は、FPD1とゲートドライバ3と制御部5と記憶部7と取得部41と画像処理部43とを備える。X線検出システム35は、この発明における光または放射線用検出システムに相当する。
The
FPD1の構成は実施例1と同様である。すなわち、FPD1は、実施例1で説明した検出素子dや増幅器21やA/D変換器25等を備えている。図4では便宜上これらの構成を簡略して図示する。
The configuration of the
取得部41はFPD1に接続され、A/D変換器25によって変換されるデジタル値を受け取る。そして、このデジタル値に基づいて、増幅器21の増幅率の設定値を検出素子dごとに取得する。取得部41は、この発明における取得手段に相当する。
The
画像処理部43もFPD1に接続され、A/D変換器25によって変換されるデジタル値を受け取る。そして、記憶部7を参照して得られる設定値に基づいて、デジタル値を補正する。この補正されたデジタル値に基づいて画像データを生成する。画像処理部43は、この発明における画像処理手段に相当する。
The
なお、取得部41と画像処理部43とは、所定のプログラムを読み出して実行する中央演算処理装置(CPU)や、各種情報を記憶するRAM(Random-Access Memory)や固定ディスク等の記憶媒体等で構成される。
The
次に、図5を参照して、実施例2に係るX線撮影装置の各動作について説明する。なお、各動作説明において増幅率等の値を例示していくが、説明をより具体的にするものであって、これらの数値に限定するものではない。
Next, each operation of the X-ray imaging apparatus according to
<ステップS1> 増幅率を初期値に設定する
制御部5は、記憶部7を参照して各増幅器21の増幅率の初期値(例えば、10倍)を読み出す。そして、各増幅器21の増幅率を初期値に変更する。
<Step S <b>1> Setting the gain to the initial value The
<ステップS2> 被写体にX線を照射する
撮影制御部37の制御のもと、X線管33から被写体MにX線を照射する。照射されるX線の一部は被写体Mに吸収され、その他は被写体Mを透過する。被写体Mを透過するX線はFPD1の各検出素子dに入射する。
<Step S <b>2> Irradiate the subject with X-rays Under the control of the
各検出素子dは、入射するX線を電荷情報として検出し、蓄積する。ゲートドライバ3は各検出素子dからこの電荷情報を読み出す。各増幅器21は、読み出される電荷情報を初期値(10倍)で増幅する。A/D変換器25は、増幅器21から出力される出力信号をデジタル値に変換する(例えば、13ビット幅として、0から8191までのデジタル値に変換する)。
Each detection element d detects and accumulates incident X-rays as charge information. The
<ステップS3> デジタル値が上限値より大きいか?または、デジタル値が下限値より小さいか?
取得部41は、A/D変換器25からデジタル値を受け取る。そして、このデジタル値に基づいて、増幅器21の増幅率の設定値を検出素子dごとに取得する。
<Step S3> Is the digital value larger than the upper limit value? Or is the digital value smaller than the lower limit?
The
本実施例では、次のような処理を行う。すなわち、取得部41は、予め記憶媒体にデジタル値の適正な範囲を規定する閾値として、所定の上限値(7000)と下限値(1000)とを備えている。そして、デジタル値と上限値及び下限値とを比較する。その結果、デジタル値が上限値より大きい場合、または、デジタル値が下限値より小さい場合は、ステップS5に進む。その他の場合、すなわち、デジタル値が上限値以下であって、下限値以上である場合は、ステップS4に進む。
In this embodiment, the following processing is performed. That is, the
<ステップS4> 初期値を設定値と決定する
取得部41は、初期値を増幅器21の増幅率の設定値と決定する。このように取得部41により取得される設定値は記憶部7に記憶される。
<Step S <b>4> The initial value is determined as the set value. The
<ステップS5> 修正値を設定値と決定する
取得部41はさらに、デジタル値をより小さく修正する増幅率としての第1修正値(例えば、1倍)と、デジタル値をより大きく修正する増幅率(例えば、20倍)としての第2修正値とを記憶媒体に備えている。そして、デジタル値が上限値より大きい場合は、第1修正値を増幅器21の増幅率の設定値と決定する。また、デジタル値が下限値より小さい場合は、第2修正値を増幅器21の増幅率の設定値として決定する。設定値が決定されと、記憶部7に記憶される。
<Step S5> The correction value is determined as a set value. The
なお、ステップS4またはステップS5において、設定値は、各検出素子dについて決定される。 In step S4 or step S5, the set value is determined for each detection element d.
<ステップS6> 被写体を撮影する
全ての検出素子dに対して、設定値の取得が終了すると、撮影制御部37の制御のもと、X線管33から被写体MにX線を照射する。被写体Mを透過するX線の入射により、各検出素子dに電荷情報が蓄積される。制御部5は、記憶部7を参照して設定値を得る。そして、ゲートドライバ3の選択動作と同期しつつ、各増幅器21の増幅率を設定値に変更する。これにより、各検出素子dから読み出された電荷情報は、各増幅器21において設定値で増幅される。増幅器21の出力信号は、A/Dによりデジタル値に変更され、画像処理部43に送られる。画像処理部43は、デジタル値を設定値に基づき補正し、この補正されたデジタル値により画像データを生成する。
<Step S <b>6> Shooting the Subject When the acquisition of the setting values is completed for all the detection elements d, the subject M is irradiated with X-rays from the
このように、実施例2に係るX線撮影装置によれば、取得部41を備えることで、実際に入射するX線の線量に応じて設定値を取得することができる。したがって、被写体Mがどのような透過率の分布特性を有していても、各増幅器21は的確な増幅率で増幅することができる。よって、A/D変換器25により変換されるデジタル値も、常に、入射するX線の入射量に精度よく応じたものと扱うことができる。言い換えれば、オーバーフローやアンダーフローとなることがない。
As described above, according to the X-ray imaging apparatus according to the second embodiment, by providing the
また、取得部41が取得した設定値は、設定値を記憶する記憶部7を備えることで、撮影を行う度に設定値を取得する必要はない。すなわち、一旦設定値を取得すれば、その後に連続撮影や動画撮影を行うこともできる。
In addition, the setting value acquired by the
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows.
(1)上述した各実施例では、各増幅器21に個別の増幅率変更用配線23を接続する構成であったが、これに限られない。たとえば、各増幅器21に共通のシリアル線を備えて、増幅率を変更する命令を時分割して通じるように構成してもよい。これにより、増幅率変更用配線の本数を大幅に減らすことができる。
(1) In each of the above-described embodiments, the individual amplification
(2)上述した各実施例のFPD1において、さらにA/D変換器25によって変換されるデジタル値を時分割多重化するマルチプレクサを備える構成としてもよい。または、各増幅器21の出力信号を時分割多重化するように、増幅器21とA/D変換器25との間にマルチプレクサを設けてもよい。
(2) The
(3)また、取得部41は、A/D変換器25で変換されたデジタル値に基づいて設定値を取得する構成であったが、X線の入射量に応じるものであれば、デジタル値に基づく構成に限定されない。例えば、各検出素子dから読み出される電荷情報、増幅器21から出力される出力信号、あるいは、上述したマルチプレクサからの出力に基づいて、設定値を取得してもよい。
(3) Moreover, although the
(4)さらに、取得部41は、増幅器21の増幅率を初期値としたときのデジタル値の値に応じて設定値を取得する構成であったが、公知の技術によって適宜に設計変更されるものである。たとえば、取得部41が制御部5及び、撮影制御部37と連携して、変換されるデジタル値が所定の範囲内となるように、増幅率を初期値から所定量づつ修正するフィードバック制御を行ってもよい。
(4) Furthermore, the
(5)また、上述した各実施例のFPD1において、さらに、被写体Mに遮られることなく、X線管33から照射されるX線が入射される検出素子dの領域を持たせるように構成してもよい。これにより、X線管33の照射による入射光強度を測定することができる。
(5) Further, the
(6)上述した各実施例では、FPD1を例に採って説明したが、検出面に複数個の検出素子を有するX線検出器であれば、この発明を適用することができる。
(6) In each of the above-described embodiments, the
(7)上述した各実施例の検出素子dは、入射したX線を半導体厚膜11によって電荷情報に直接的に変換するものであったが、これに限られない。たとえば、入射したX線をシンチレータによって光に変換し、光感応型の物質で形成された半導体層によってその光を電荷情報に変換する間接型の検出素子であってもよい。
(7) Although the detecting element d of each of the above-described embodiments converts incident X-rays directly into charge information by the semiconductor
(8)また、上述した各実施例においては、X線の入射を検出するFPD1、またはその検出システムであったが、入射するものはX線に限定されない。X線以外の放射線、または、光を入射させる場合にも適用できる。
(8) In each of the above-described embodiments, the
(9)上述した各実施例では、被写体Mを特定していない。たとえば、医用分野に用いられるX線撮影装置に適用してもよい。また、X線以外の放射線を用いる装置にも適用することができ、また、非破壊検査、RI(Radio Isotope)検査、および光学検査などの工業分野や、原子力分野などに用いられる放射線撮影装置にも適用できる。 (9) In each embodiment described above, the subject M is not specified. For example, the present invention may be applied to an X-ray imaging apparatus used in the medical field. Further, the present invention can be applied to an apparatus using radiation other than X-rays, and also to a radiography apparatus used in industrial fields such as non-destructive inspection, RI (Radio Isotope) inspection, and optical inspection, and in the nuclear field. Is also applicable.
1 …フラットパネル型X線検出器(FPD)
3 …ゲートドライバ
5 …制御部
7 …記憶部
17 …ゲートバスライン
21 …増幅器
23 …増幅率変更用配線
25 …A/D変換器
31 …天板
33 …X線管
35 …X線検出システム
41 …取得部
43 …画像処理部
d …検出素子
M …被写体
1 ... Flat panel X-ray detector (FPD)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
7. The light or radiation detection system according to claim 5, further comprising an analog-to-digital converter that converts each output signal output from the plurality of amplifying means into a digital value. The means acquires the set value so that the digital value falls within a predetermined range, the light or radiation detection system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004342294A JP2006153564A (en) | 2004-11-26 | 2004-11-26 | Detector for light or radiation and its detection system |
Applications Claiming Priority (1)
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JP (1) | JP2006153564A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009247553A (en) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Fujifilm Corp | Radiation image processing apparatus |
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2004
- 2004-11-26 JP JP2004342294A patent/JP2006153564A/en active Pending
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