JP2006247102A - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影装置の取得画像電荷読み出し時には、前記撮影部内の通信モジュールを停止することにより、良好な画像が取得可能なＸ線撮影装置を提供すること。
【解決手段】被写体を透過したＸ線を受像する２次元Ｘ線検出手段と、データ及び制御信号の通信を行う通信手段とを備える撮影部と、前記撮影部と通信を行い撮影制御を行う制御装置とを備えるＸ線撮影システムにおいて、前記撮影部の取得画像電荷読み出し時には、前記撮影部内の通信モジュールを停止する。又、前記撮影部の取得画像電荷読み出し時において、基準電位ホールドの直前と蓄積電荷ホールドの直前には、前記撮影部内の通信モジュールを停止する。或は前記撮影部の取得画像電荷読み出し時には、前記制御装置内の通信モジュールを停止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、固体撮像装置を用いたＸ線デジタル撮影システムに関するものである。

近年においては大面積の半導体イメージセンサ（ＦＰＤ、Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を使用し、被写体のＸ線画像を撮影するシステムが開発されている。このシステムは、従来の銀塩写真を用いるＸ線写真システムと比較して、極めて広範囲の放射線露出域に渡って画像を記録できるという実用的な利点を有している。

即ち、極めて広範囲のダイナミックレンジのＸ線を、光電変換手段を用いて電気信号として読み取り、この電気信号を更にデジタル信号に変換する。このデジタル信号を処理して、写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示装置に、可視像として放射線画像を出力することにより、放射線露光量が或る程度変動しても良好な放射線画像が得られる。

ＦＰＤを使用したＸ線撮影装置は、コントロール用ＰＣからの制御により撮影動作を行い、取得した画像データをコントロールＰＣに送信する。これらの通信には、各種通信方法が存在する。一例として、光モジュールを使用した光ファイバ通信や、無線通信等が挙げられる。カセッテタイプのＦＰＤを想定すると、ユーザの使い勝手が向上する無線通信が有効と考えられる。

Ｘ線画像データを無線で送信する先行技術としては、特許文献１には、検出器ユニットの一端辺に回転軸を設け、透視撮影台にはその回転軸で保持され、９０度回転することにより被検者の前方空間を開けることができ、その回転軸に滑り電極を設けて、検出器ユニットの信号の入出力及び電源の供給を行う構成が開示されている。

又、内部にＸ線変換層とアクティブマトリックス基板を有する検出部と、ゲート回路部と読取回路部を制御回路部が制御して、検出部の画素信号を読取回路部に読み出し、滑り電極を介して外部にデータを送り、又、外部と無線で送受することができる通信回路部を設け、非接触入出力手段によって外部に無線でデータを送ることができる技術が開示されている。

特開２００２−０５２０１５号公報

撮影装置は、常に制御装置と通信を行っているため、通信モジュールは常に動作している。このため、通線モジュールの動作による電源電圧・グランド電位変動の影響や、通信動作に伴う放射ノイズの影響により、取得画像に意図しないアーチファクトを発生させることがあった。

そこで、本発明は、撮影装置の取得画像電荷読み出し時には、前記撮影部内の通信モジュールを停止することにより、良好な画像が取得可能なＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、被写体を透過したＸ線を受像する２次元Ｘ線検出手段と、データ及び制御信号の通信を行う通信手段とを備える撮影部と、前記撮影部と通信を行い撮影制御を行う制御装置とを備えるＸ線撮影システムにおいて、前記撮影部の取得画像電荷読み出し時には、前記撮影部内の通信モジュールを停止することを特徴とする。

本発明によれば、撮影装置の取得画像電荷読み出し時には、前記撮影部内の通信モジュールを停止することにより、良好な画像が取得可能なＸ線撮影装置を提供することが可能となる効果がある。

以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。

＜実施の形態１＞
図１に本実施の形態のブロック図を示す。

Ｘ線撮影は、操作者１３１の操作により行われる。操作者１３１は、操作パネル１２９により撮影指示を与え、操作パネル制御装置１２６を通じて、Ｘ線発生装置制御器１２３及び撮影制御器１２４の働きにより、Ｘ線発生装置と撮影装置との同期を取りながらＸ線撮影を行う。Ｘ線発生装置制御器１２３は、図示しないＸ線発生装置に繋がっている。

Ｘ線撮影装置１０１に具備するＸ線センサ１０２は、アモルファスシリコンで形成される２次元センサであり、好適な実施形態では１６０μ分解能、２６８８ｘ２６８８画素から構成される。図示しないＸ線発生装置から曝射されたＸ線は、図示しない被写体を透過してＸ線センサ１０２に到達する。

到達したＸ線は、Ｘ線センサ１０２により入射したＸ線に比例する電荷に変換され、当該電荷はＡＤ変換器１０６により画素毎にデジタルデータに変換され、メモリ１０５に格納される。これらのＸ線撮影動作は、撮影制御装置１２０からの撮影命令により、撮影装置内のＣＰＵ１０４或は撮影駆動制御回路１０７の制御により実施される。

撮影装置１０１と撮影制御装置１２０とは、それぞれ無線通信モジュール１０９，１２２及び無線通信用アンテナ１１２，１２１を利用して無線通信を行っており、メモリ１０５に格納された撮影画像は、無線通信により撮影装置１０１から撮影制御装置１２０へと送信される。Ｘ線撮影装置の無線通信モジュール１０９は、送信モジュール１１０と受信モジュール１１１で構成されており、無線通信制御部１０８はそれぞれの動作を制御している。

撮影制御装置１２０は、Ｘ線撮影装置１０１から得た画像データを内部ＲＡＭ１２８に記憶する。記憶された画像データは、オフセット補正やゲイン補正等の適切な処理を施した後、操作者１３１の要求により、ディスプレイ１３０に表示されたり、或はハードディスク１２５や外部記憶装置に保存されたりする。

ここで、本発明の撮影動作のシーケンスについて図２及び図３を用いて説明する。

図２はＸ線撮影装置１０１の撮影動作を含むタイミングチャートである。図２を中心にＸ線撮影装置１０１の動作について説明する。

２００は操作者インターフェース１２９に対する撮影要求信号の様子、２０２はＸ線実曝射状態、２０３は操作者１３１の曝射要求スイッチ２ｎｄＳＷ押下に基づいた撮影制御器１２４から撮影駆動制御回路１０７への撮影要求信号、２０４はＸ線撮影装置１０１の撮影器状態信号、２０５はＸ線撮影装置の駆動状態（特に光検出器アレーからの電荷読み出し動作）をそれぞれ現している。

操作者１３１の操作者インターフェース１２９に対する撮影準備の要求指示（２００：１ｓｔＳＷ押下）により、撮影制御器１２４はＸ線発生装置に曝射準備動作開始を要求するとともに、Ｘ線撮影装置１０１に対してアイドリング駆動を開始させる指示を出す。指示を受けた撮影駆動制御回路１０７は、光電変換モードにおいて、空読み後、光検出部に暗電流が徐々に蓄積されて飽和状態で保持されることを避けるため、光検出器アレーにバイアスを印加するとともに、（リフレッシュ及び）空読みＦｉを所定間隔で繰り返す。

次に、操作者１３１から操作者インターフェース１２９に対す実曝射要求指示（２００：２ｎｄＳＷ押下）により、撮影制御器１２４はＸ線発生装置とＸ線撮影装置１０１との同期を取りながら撮影動作を制御する。撮影要求指示（２００：２ｎｄＳＷ）に従いＸ線曝射要求信号２０３に示すタイミングでＸ線撮影装置に対し、撮影要求信号をアサートする。駆動器は、撮影要求信号に呼応して撮影駆動状態２０５に示すように所定の撮影準備動作（撮影準備シーケンス駆動）を行う。

Ｘ線撮影装置１０１の撮影準備が整った時点で、駆動駆動回路１０７は撮影制御器１２４に対しＸ線撮影装置レディ信号２０４を返し、撮影制御器１２４はこの信号の遷移を基にして、Ｘ線曝射許可信号２０２としてＸ線発生装置にアサートする。Ｘ線発生装置は、Ｘ線曝射許可信号２０２が与えられている間の所定の時間、Ｘ線を発生する。所定の時間のＸ線曝射が終了すると、Ｘ線曝射要求信号がネゲートされるので、それを受けて、撮影制御器１２４は、Ｘ線撮影要求信号２０３をネゲートすることによりＸ線撮影装置１０１へ画像取得タイミングを通知し、このタイミングを基にして電荷蓄積モードを終了し、それまで待機状態であった信号読出し回路の動作を開始させる。

ここで、取得画像電荷読み出し動作のための、信号読み出し回路部の概略図及び動作タイミングを合わせて図３に示す。

信号読出し回路は、二次元センサのそれぞれの列信号線からの読み取り信号を増幅するプリアンプ、ローパスフィルタ、ゲイン段アンプ、ゲイン段アンプからの出力をサンプルホールドするサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路、そして、マルチプレクス出力アンプから形成される。

１ラインの読み出しには、先ず、ＳＷ１・ＳＷ２を共にクローズし、電位をリセットした後、ＳＷ１をオープンにし、続いてＳＷ２をオープンにする。このＳＷ２をオープンするＸＤＲＣ信号ネゲートのタイミングで、信号電位基準がホールドされる。その後、蓄積電荷信号を読み出すために、ＯＥ信号を一定期間アサートし、電位静定のために一定時間おいた後、ＳＷ３をオープンして、信号電位取り込み（ホールド）を行う。この一連の信号電荷読み取り動作において、ＸＤＲＣ信号ネゲートで信号電位基準をホールド（ＳＷ２オープン）してからＸＳＨで信号取込みホールド（ＳＷ３オープン）を実施するまでの実信号以外の変動が画像アーチファクトの原因となる。

従って、本発明では、図２に示すように、上記信号読み出し回路の動作時には、通信モジュール１０９を停止させる（２０６）。実際、信号読み出し回路の動作時には、撮影装置１０１は、制御装置１２０と通信を行う必要はなく、取得画像を制御装置に転送する際、再び通信モジュールの動作を開始すれば良い。通信モジュール１０９の動作停止は、ＣＰＵ１０４の制御に基づき行われるが、通信モジュールが備えるスタンバイモードを利用しても良く、通信モジュールへの電源電圧の供給を停止しても良い。

これにより、通信モジュールの動作による電源電圧またはグランドの変動による画像へのアーチファクトや、通信に伴う外来ノイズの影響による画像へのアーチファクトの発生を回避することが可能となる。

尚、通信モジュールの停止期間は、画像一枚分の電荷読み出し期間としても良く、更にタイミングを限定して、ＸＤＲＣで信号電位基準をホールド（ＳＷ２オープン）する直前と、ＸＳＨで信号取込みホールド（ＳＷ３オープン）する直前としても良い。通信の再開には、通信方式により、所定の時間を要するが、通信モジュールの停止期間を限定することにより、例えば本読み動作中にも、コマンドの受け渡しが可能となる。

＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。

図４に示すように、Ｘ線曝射が行われるところまでは、実施の形態１と同様であるが、撮影部が信号読み出し回路を動作させるタイミングにおいて、先に制御装置１２０の通信モジュール１２２の停止を要求する信号を送信して（４０８）、その後、撮影部内の通信モジュール１０９を停止させる（４０６）。制御装置１２０は、通信モジュール１２２の停止要求信号を受けると、通信モジュールを停止する。撮影部の信号読み出しが行われる時間は常に一定期間のため、所定の時間経過後、制御装置は再び通信モジュールを動作させる。撮影部内の通信モジュールも、同じタイミングにて動作が開始されるので、再び撮影装置と制御装置は通信が可能となり、画像転送やコマンド通信等が行われる。

本実施の形態によれば、撮影装置内の通信モジュールに加え、制御装置内の通信モジュールも信号読み取り時に動作停止させることが可能となり、より一層、画像へのアーチファクト発生を防げるＸ線撮影装置が提供できる。

又、本発明は、全ての通信方式において有効であるが、特に、外来ノイズの発生源となり易い無線通信モジュールにおいては、その効果をより発揮する。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

本発明の撮影システムブロック図である。 本発明の撮影タイミングチャートである。 本発明の信号読み取り回路及びタイミングチャートである。 本発明の実施の形態２のタイミングチャートである。

符号の説明

１０１ Ｘ線撮影装置
１０２ Ｘ線センサ
１０４ ＣＰＵ
１０５ メモリ
１０６ Ａ／Ｄ変換回路
１０７ 撮影制御回路
１０８ 無線通信制御部
１０９ 無線通信モジュール
１１２ 無線通信用アンテナ
１２０ Ｘ線制御装置
１２１ 無線通信用アンテナ
１２２ 無線通信モジュール
１２３ 発生装置制御回路
１２４ 撮影制御回路
１２５ ハードディスク
１２８ ＲＡＭ
１２９ 操作パネル
１３０ ディスプレイ

Claims (4)

1. 被写体を透過したＸ線を受像する２次元Ｘ線検出手段と、データ及び制御信号の通信を行う通信手段とを備える撮影部と、前記撮影部と通信を行い撮影制御を行う制御装置とを備えるＸ線撮影システムにおいて、
   前記撮影部の取得画像電荷読み出し時には、前記撮影部内の通信モジュールを停止することを特徴とするＸ線撮影装置。
2. 前記撮影部の取得画像電荷読み出し時において、基準電位ホールドの直前と蓄積電荷ホールドの直前には、前記撮影部内の通信モジュールを停止することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
3. 前記撮影部の取得画像電荷読み出し時には、前記制御装置内の通信モジュールを停止することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
4. 前記通信手段とは、無線通信であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のＸ線撮影装置。

Images