JP2006304210A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 読み出しの態様を自在に設定することができる撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 キャリア（電荷情報）を読み出す時間の間隔である読み出し間隔を変更する機能をコントローラに備える。例えば、全体読み出しモードにおいて、コントローラによってアンプリセットの時間を部分読み出しモードよりも長くすることで、アンプリセット終了のタイミングを遅らせるとともに、それに伴ってゲートＯＮの時間、アンプ出力ホールドの時間、Ａ／Ｄ変換の変換時間、および次に選択されるゲートラインＧにおけるアンプ３１でのアンプリセット開始のタイミングを遅らせる。これらの時間のタイミングの遅れによって、読み出し間隔が部分読み出しモードよりも長くなるようにする。このように読み出し間隔を変更し、読み出しの態様を自在に設定することができる。
【選択図】 図４

Description

この発明は、医療分野、工業分野、さらには原子力分野などに用いられる撮像装置に関する。

電荷情報に基づいて画像を得る撮像装置についてＸ線を入射して電荷情報に変換する場合を例に採って説明する。撮像装置は、Ｘ線感応型のＸ線変換層を備えており、Ｘ線の入射によりＸ線変換層はキャリア（電荷情報）に変換する。Ｘ線変換層としては非晶質のアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）膜が用いられる。

また、撮像装置は、Ｘ線変換層で変換されたキャリアを蓄積して読み出す回路を備えている。この回路は、図７に示すように、２次元状に配列した複数のゲートラインＧおよびデータラインＤで構成されているとともに、キャリアを蓄積するコンデンサＣａおよびそのコンデンサＣａに蓄積されたキャリアをＯＮ／ＯＦＦの切り換えで読み出す薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｔｒを２次元状に配列して構成されている。ゲートラインＧは、各々の薄膜トランジスタＴｒのＯＮ／ＯＦＦ切り換えを制御し、かつ各々の薄膜トランジスタＴｒのゲートに電気的に接続されている。データラインＤは、薄膜トランジスタＴｒの読み出し側に電気的に接続されている。

例えば、図７に示すように、ゲートラインＧが１０本のゲートラインＧ１〜Ｇ１０からなり、データラインＤが１０本のデータラインＤ１〜Ｄ１０からなるときの制御シーケンスは以下のようになる。先ず、Ｘ線の入射によってキャリアが生成されて、そのキャリアがキャリアとしてコンデンサＣａに蓄積される。ゲート駆動回路１０１からゲートラインＧ１を選択して、選択されたゲートラインＧ１に接続されている各薄膜トランジスタＴｒが選択指定される。その選択指定された各薄膜トランジスタＴｒに接続されているコンデンサＣａから蓄積されたキャリアが読み出されて、データラインＤ１〜Ｄ１０の順に読み出される。次に、ゲート駆動回路１０１からゲートラインＧ２を選択して、同様の手順で、選択されたゲートラインＧ１および各薄膜トランジスタＴｒに接続されているコンデンサＣａから蓄積されたキャリアが読み出されて、データラインＤ１〜Ｄ１０の順に読み出される。残りのゲートラインＧについても同様に順に選択することで、２次元状のキャリアを読み出す。読みだされた各キャリアはアンプでそれぞれ増幅されて、Ａ／Ｄ変換器でアナログ値からディジタル値に変換される。このディジタル値に変換されたキャリアに基づいて２次元状の画像を得る。なお、アンプやＡ／Ｄ変換器は、図７に示すように回路基板１０２に搭載されている。

撮影の態様を示す撮影モードとしては、フレームレートが短い撮影の態様を示す高速撮影モードや、フレームレートが長い撮影の態様を示す低速撮影モードなどがある。高速撮影モードは、所定の領域のみを部分的に読み出して撮影を行うモード（以下、このモードを『部分読み出しモード』と呼ぶ）や、ゲートラインＧを２本以上に同時に選択して撮影を行うモードなどがある。また、低速撮影モードでは、全体の領域をゲートラインＧごとに切り換えて選択して撮影を行うモード（以下、このモードを『全体読み出しモード』と呼ぶ）などがある。ゲートラインＧの１本分のキャリアを読み出す時間の間隔である読み出し間隔は、図８（ｂ）に示すように、アンプリセットの時間、薄膜トランジスタのゲートＯＮの時間、アンプ出力ホールドの時間、Ａ／Ｄ変換の変換時間などで決定され、図８（ａ）に示すように部分読み出しモードと全体読み出しモードとでは同じ読み出し間隔になる。

図８（ａ）において、部分読み出しモードでは、画面上の上半分、すなわちゲートラインＧ１〜Ｇ５までの５本のラインのみを読み出すとする。すると、全体読み出しモードにおいてゲートラインＧ５まで読み出している間に、部分読み出しモードではゲートラインＧ５での読み出しの時点でフレームの読み出しが終了する。したがって、全体読み出しモードでゲートラインＧ５での読み出しからゲートラインＧ１０での読み出しに相当するフレームの読み出しが終了するまでに、部分読み出しモードでは次のフレームにおけるゲートラインの読み出しが始まる。

また、両モードとも、フレーム同期信号に同期してフレームの読み出しが開始されるので、フレーム同期信号を部分読み出しモードでのフレームの読み出しの開始に合わせると、各フレーム同期信号と部分読み出しモードでのフレームの読み出しの開始とが一対一で対応し、フレーム同期信号の２回分と全体読み出しモードでのフレームの読み出しの開始とが対応する。したがって、図８（ａ）では、部分読み出しモードでのフレームレートは全体読み出しモードでのフレームレートの半分になる。

なお、各フレームレートごとの読み出しの時間を『読み出し期間』とすると、図８（ａ）に示すように、部分読み出しモードでは、読み出し間隔×５（ゲートラインＧ１〜Ｇ５までの５本のライン）となり、全体読み出しモードでは、読み出し間隔×１０（ゲートラインＧ１〜Ｇ１０までの１０本のライン）となる。

しかしながら、ゲートラインでキャリアを連続して読み出しを行うと、アンプやＡ／Ｄ変換器での消費電流などに起因して、図８（ａ）中に示す読み出し期間中の平均電流値が増加して電源や電源ケーブル（図示省略）に対して負荷が増す。その結果、電源や電源ケーブルが発熱して出力が低下する。このような出力の低下などに代表されるように、読み出しの態様を自在に設定することができない。

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、読み出しの態様を自在に設定することができる撮像装置を提供することを目的とする。

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、光または放射線の入射により前記光または放射線の情報を電荷情報に変換する変換層と、その変換層で変換された電荷情報を蓄積して読み出す蓄積・読み出し回路とを備え、その蓄積・読み出し回路で読み出された電荷情報に基づいて画像を得る撮像装置であって、前記電荷情報を読み出す時間の間隔である読み出し間隔を変更する読み出し間隔変更手段を備えることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、電荷情報を読み出す時間の間隔である読み出し間隔を変更する読み出し間隔変更手段を備えることで、読み出し間隔を変更し、読み出しの態様を自在に設定することができる。

上述した発明の一例は、フレームレートが短い撮影の態様を示す高速撮影モードと、フレームレートが長い撮影の態様を示す低速撮影モードとの間で、読み出し間隔が互いに異なるように読み出し間隔変更手段を構成することである（請求項２に記載の発明）。このように構成することで、各撮影モードに対応させて読み出しの態様を自在に設定することができる。

各撮影モードに適用した場合には、低速撮影モードでの前記読み出し間隔が、高速撮影モードでの読み出し間隔よりも長くなるように読み出し間隔変更手段を構成するのが好ましい（請求項３に記載の発明）。低速撮影モードではフレームレートが長いので、連続する読み出し間隔の合計、すなわち各フレームレートごとの読み出しの時間である読み出し期間が、フレームレートに対して時間的に余裕ができる。その時間的な余裕を利用して、低速撮影モードでの読み出し間隔を長くすることで、読み出し期間を長くして、読み出し期間中の平均電流値を低減させるとともに、出力の低下を低減させることができる。

この発明に係る撮像装置によれば、電荷情報を読み出す時間の間隔である読み出し間隔を変更する読み出し間隔変更手段を備えることで、読み出し間隔を変更し、読み出しの態様を自在に設定することができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係るＸ線撮影装置の概略ブロック図であり、図２は、Ｘ線撮影装置のＸ線変換層周辺の概略断面図であり、図３は、Ｘ線撮影装置のアンプ・Ａ／Ｄ変換回路内のデータの流れを模式化した概略ブロック図である。本実施例では、入射する放射線としてＸ線を例に採って説明するとともに、撮像装置としてＸ線撮影装置を例に採って説明する。

本実施例に係るＸ線撮影装置は、被検体にＸ線を照射して撮像を行う。具体的には、被検体を透過したＸ線像がＸ線変換層（本実施例ではアモルファスセレン膜）上に投影されて、像の濃淡に比例したキャリア（電荷情報）が層内に発生することでキャリアに変換される。

Ｘ線撮影装置は、図１に示すように、後述するゲートラインＧを選択するゲート駆動回路１と、Ｘ線変換層２３（図２を参照）で変換されたキャリアを蓄積して読み出すことでＸ線を検出する検出素子用回路２と、その検出素子用回路２で読み出されたキャリアを増幅してアナログ値からディジタル値に変換するアンプ・Ａ／Ｄ変換回路３と、アンプ・Ａ／Ｄ変換回路３でディジタル値に変換されたキャリアに対して信号処理を行って画像を得る画像処理部４と、これらの回路１〜３や画像処理部４や後述するメモリ部６やモニタ８などを統括制御するコントローラ５と、処理された画像などを記憶するメモリ部６と、入力設定を行う入力部７と、処理された画像などを表示するモニタ８とを備えている。本明細書では、キャリアや画像などの情報を、画像に関する画像情報とする。Ｘ線変換層２３は、この発明における変換層に相当し、検出素子用回路２は、この発明における蓄積・読み出し回路に相当する。

ゲート駆動回路１は複数のゲートラインＧに電気的に接続されている。ゲート駆動回路１から各ゲートラインＧに電圧を印加することで、後述する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ＴｒをＯＮにして後述するコンデンサＣａに蓄積されたキャリアの読み出しを開放し、各ゲートラインＧへの電圧を停止する（電圧を−１０Ｖにする）ことで、薄膜トランジスタＴｒをＯＦＦにしてキャリアの読み出しを遮断する。なお、各ゲートラインＧに電圧を印加することでＯＦＦにしてキャリアの読み出しを遮断し、各ゲートラインＧへの電圧を停止することでＯＮにしてキャリアの読み出しを開放するように、薄膜トランジスタＴｒを構成してもよい。

検出素子用回路２は、２次元状に配列した複数のゲートラインＧおよびデータラインＤで構成されているとともに、キャリアを蓄積するコンデンサＣａおよびそのコンデンサＣａに蓄積されたキャリアをＯＮ／ＯＦＦの切り換えで読み出す薄膜トランジスタＴｒを２次元状に配列して構成されている。ゲートラインＧは、各々の薄膜トランジスタＴｒのＯＮ／ＯＦＦ切り換えを制御し、かつ各々の薄膜トランジスタＴｒのゲートに電気的に接続されている。データラインＤは、薄膜トランジスタＴｒの読み出し側に電気的に接続されている。

説明の便宜上、本実施例では、縦・横式２次元マトリックス状配列で10×10個の薄膜トランジスタＴｒおよびコンデンサＣａが形成されているとする。すなわち、ゲートラインＧは、１０本のゲートラインＧ１〜Ｇ１０からなり、データラインＤは、１０本のデータラインＤ１〜Ｄ１０からなる。各ゲートラインＧ１〜Ｇ１０は、図１中のＸ方向に並設された１０個の薄膜トランジスタＴｒのゲートにそれぞれ接続され、各データラインＤ１〜Ｄ１０は、図１中のＹ方向に並設された１０個の薄膜トランジスタＴｒの読み出し側にそれぞれ接続されている。薄膜トランジスタＴｒの読み出し側とは逆側にはコンデンサＣａが電気的に接続されており、薄膜トランジスタＴｒとコンデンサＣａとの個数が一対一に対応する。

また、検出素子用回路２は、図２に示すように、検出素子ＤＵが２次元マトリックス状配列で絶縁基板２１にパターン形成されている。すなわち、絶縁基板２１の表面に、各種真空蒸着法による薄膜形成技術やフォトリソグラフィ法によるパターン技術を利用して、上述したゲートラインＧ１〜Ｇ１０およびデータラインＤ１〜Ｄ１０を配線し、薄膜トランジスタＴｒ，コンデンサＣａ，キャリア収集電極２２，Ｘ線変換層２３，電圧印加電極２４を順に積層形成することで構成されている。

Ｘ線変換層２３は、Ｘ線感応型の半導体厚膜で形成されており、本実施例では、非晶質のアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）膜で形成されている。Ｘ線変換層２３は、Ｘ線の入射によりＸ線の情報を電荷情報であるキャリアに変換する。なお、Ｘ線変換層２３は、Ｘ放射線の入射によりキャリアが生成されるＸ線感応型の物質であれば、アモルファスセレンに限定されない。また、Ｘ線以外の放射線（γ線など）を入射して撮像を行う場合には、Ｘ線変換層２３の替わりに、放射線の入射によりキャリアが生成される放射線感応型の物質を用いてもよい。また、光を入射して撮像を行う場合には、Ｘ線変換層２３の替わりに、光の入射によりキャリアが生成される光感応型の物質を用いてもよい。

キャリア収集電極２２は、コンデンサＣａに電気的に接続されており、Ｘ線変換層２３で変換されたキャリアを収集してコンデンサＣａに蓄積する。このキャリア収集電極２２も、薄膜トランジスタＴｒおよびコンデンサＣａと同様に、縦・横式２次元マトリックス状配列で多数個（本実施例では10×10個）形成されている。それらキャリア収集電極２２，コンデンサＣａおよび薄膜トランジスタＴｒが各検出素子ＤＵとしてそれぞれ分離形成されている。また、電圧印加電極２４は、全検出素子ＤＵの共通電極として全面にわたって形成されている。

アンプ・Ａ／Ｄ変換回路３は、図３に示すように、キャリアを増幅するアンプ３１と、増幅されたキャリアを所定時間だけ一旦蓄積するサンプルホールド３２と、サンプルホールド３２で読み出された増幅状態のキャリアをアナログ値からディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器３３とを備えている。

画像処理部４は、アンプ・Ａ／Ｄ変換回路３のＡ／Ｄ変換器３３でディジタル値に変換されたキャリアに対して各種の信号処理を行って画像を求める。コントローラ５は、回路１〜３や画像処理部４やメモリ部６やモニタ８などを統括制御し、本実施例では読み出し間隔を変更する機能をも備えている。画像処理部４およびコントローラ５は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。コントローラ５は、この発明における読み出し間隔変更手段に相当する。

メモリ部６は、画像情報などを書き込んで記憶し、コントローラ５からの読み出し指令に応じて画像情報などがメモリ部６から読み出される。メモリ部６は、ＲＯＭ（Read-only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）などに代表される記憶媒体などで構成されている。なお、画像情報の書き込みにはＲＡＭが用いられ、例えば制御シーケンスに関するプログラムの読み出しによって制御シーケンスをコントローラ５に実行させる場合には、制御シーケンスに関するプログラムの読み出し専用にはＲＯＭが用いられる。本実施例では、後述する高速撮影モード（本実施例では部分読み出しモード）を認識すると、読み出し間隔を変更せずに、後述する低速撮影モード（本実施例では全体読み出しモード）を認識すると、読み出し間隔を長くする制御シーケンスに関するプログラムをメモリ部６に記憶させ、そのプログラムの読み出しによって制御シーケンスをコントローラ５に実行させる。

入力部７は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイス、あるいはボタンやスイッチやレバーなどの入力手段で構成されている。入力部７に入力設定すると、入力設定データがコントローラ５に送り込まれ、入力設定データに基づいて回路１〜３や画像処理部４やメモリ部６やモニタ８などが制御される。

続いて、本実施例のＸ線撮影装置の制御シーケンスについて説明する。電圧印加電極２４に高電圧（例えば数１００Ｖ〜数１０ｋＶ程度）のバイアス電圧Ｖ_Aを印加した状態で、検出対象であるＸ線を入射させる。

Ｘ線の入射によってＸ線変換層２３でキャリアが生成されて、そのキャリアが電荷情報としてキャリア収集電極２２を介してコンデンサＣａに蓄積される。ゲート駆動回路１の信号（ここではキャリア）読み出し用の走査信号（すなわちゲート駆動信号）によって、対象となるゲートラインＧが選択される。本実施例では、ゲートラインＧ１，Ｇ２，Ｇ３，…，Ｇ９，Ｇ１０の順に１つずつ選択されるものとして説明する。また、ゲート駆動回路１からの信号読み出し用の走査信号は、ゲートラインＧに電圧（例えば１５Ｖ程度）を印加する信号である。

ゲート駆動回路１から対象となるゲートラインＧを選択して、選択されたゲートラインＧに接続されている各薄膜トランジスタＴｒが選択指定される。この選択指定で選択指定された薄膜トランジスタＴｒのゲートに電圧が印加されてＯＮ状態となる。その選択指定された各薄膜トランジスタＴｒに接続されているコンデンサＣａから蓄積されたキャリアが、選択指定されてＯＮ状態に移行した薄膜トランジスタＴｒを経由して、データラインＤに読み出される。すなわち、選択されたゲートラインＧに関する検出素子ＤＵが選択指定されて、その選択指定された検出素子ＤＵのコンデンサＣａに蓄積されたキャリアが、データラインＤに読み出される。

一方、選択指定された同一のゲートラインＧに関する各々の検出素子ＤＵからの読み出し順については、データラインＤ１〜Ｄ１０の順に１つずつ選択されて読み出されるものとして説明する。すなわち、データラインＤに接続されているアンプ３１がリセットされて、さらに薄膜トランジスタＴｒがＯＮ状態（すなわちゲートがＯＮ）に移行することで、キャリアがデータラインＤに読み出され、アンプ３１にて増幅される。

つまり、各検出素子ＤＵのアドレス（番地）指定は、ゲート駆動回路１からの信号読み出し用の走査信号と、データラインＤに接続されているアンプ３１の選択とに基づいて行われる。

先ず、ゲート駆動回路１からゲートラインＧ１を選択して、選択されたゲートラインＧ１に関する検出素子ＤＵが選択指定されて、その選択指定された検出素子ＤＵのコンデンサＣａに蓄積されたキャリアが、データラインＤ１〜Ｄ１０の順に読み出される。次に、ゲート駆動回路１からゲートラインＧ２を選択して、同様の手順で、選択されたゲートラインＧ２に関する検出素子ＤＵが選択指定されて、その選択指定された検出素子ＤＵのコンデンサＣａに蓄積されたキャリアが、データラインＤ１〜Ｄ１０の順に読み出される。残りのゲートラインＧについても同様に順に選択することで、２次元状のキャリアを読み出す。

読みだされた各キャリアはアンプ３１でそれぞれ増幅されて、サンプルホールド３２で一旦蓄積されて、Ａ／Ｄ変換器３３でアナログ値からディジタル値に変換される。このディジタル値に変換されたキャリアに基づいて、画像処理部４は各種の信号処理を行って、２次元状の画像を得る。得られた２次元状の画像やキャリアなどに代表される画像情報は、コントローラ５を介してメモリ部６に書き込まれて記憶され、必要に応じてコントローラ５を介してメモリ部６から読み出される。また、画像情報は、コントローラ５を介してモニタ８に表示される。

次に、撮影の態様を示す撮影モード、および各撮影モードにおける読み出し間隔の設定について、図４を参照して説明する。図４（ａ）は、各撮影モードにおける読み出し間隔のタイミングチャートであって、図４（ｂ）は、読み出し間隔を細分化したタイミングチャートである。

なお、撮影の態様を示す撮影モードとしては、フレームレートが短い撮影の態様を示す高速撮影モードや、フレームレートが長い撮影の態様を示す低速撮影モードなどがある。高速撮影モードは、所定の領域のみを部分的に読み出して撮影を行うモードである部分読み出しモードや、ゲートラインＧを２本以上に同時に選択して撮影を行うモードなどがある。また、低速撮影モードでは、全体の領域をゲートラインＧごとに切り換えて選択して撮影を行うモードである全体読み出しモードなどがある。本実施例では、図４（ａ）に示すように、高速撮影モードとして部分読み出しモードを例に採って説明するとともに、低速撮影モードとして全体読み出しモードを例に採って説明する。

図４（ａ）において、部分読み出しモードでは、画面上の上半分、すなわちゲートラインＧ１〜Ｇ５までの５本のラインのみを読み出すとする。すると、全体読み出しモードにおいてゲートラインＧ５まで読み出している間に、部分読み出しモードではゲートラインＧ５での読み出しの時点でフレームの読み出しが終了する。したがって、全体読み出しモードでゲートラインＧ５での読み出しからゲートラインＧ１０での読み出しに相当するフレームの読み出しが終了するまでに、部分読み出しモードでは次のフレームにおけるゲートラインの読み出しが始まる。

また、両モードとも、フレーム同期信号に同期してフレームの読み出しが開始されるので、フレーム同期信号を部分読み出しモードでのフレームの読み出しの開始に合わせると、各フレーム同期信号と部分読み出しモードでのフレームの読み出しの開始とが一対一で対応し、フレーム同期信号の２回分と全体読み出しモードでのフレームの読み出しの開始とが対応する。したがって、図４（ａ）では、部分読み出しモードでのフレームレートは全体読み出しモードでのフレームレートの半分になる。

読み出し間隔は、『背景技術』の欄でも述べたようにゲートラインＧの１本分のキャリアを読み出す時間の間隔である。本明細書では、読み出し間隔は、図４（ｂ）に示すようなタイミングチャートに細分化され、選択の対象であるゲートラインＧにおけるアンプ３１でのアンプリセット開始から、次に選択されるゲートラインＧにおけるアンプ３１でのアンプリセット開始までの間隔を示す。

具体的には、図４（ｂ）に示すように、アンプリセットが終了するのと同時に、ゲートラインＧを選択して薄膜トランジスタＴｒのゲートがＯＮ状態に移行する。この移行によりゲートラインＧに関する各々の検出素子ＤＵからのキャリアの読み出しが行われる。薄膜トランジスタＴｒのゲートがＯＦＦ状態に移行した後に、アンプリセット開始からアンプ３１の出力が安定するまでの時間、より正確に述べると薄膜トランジスタＴｒのゲートがＯＦＦ状態に移行してからアンプ３１の出力が安定するまでの時間であるアンプ出力安定待ち時間が経過した後に、アンプ出力ホールドをＯＮにする。アンプ出力ホールドをＯＦＦにした後にＡ／Ｄ変換器３３をＯＮにしてアナログ値からディジタル値に変換される。

本実施例では、図４（ｂ）に示すアンプリセットの時間（開始／終了）、ゲートＯＮの時間（ＯＮ／ＯＦＦ）、アンプ出力ホールドの時間（ＯＮ／ＯＦＦ）およびＡ／Ｄ変換の変換時間（ＯＮ／ＯＦＦ）のタイミングについては、コントローラ５によって変更可能になるように、ゲート駆動回路１、検出素子用回路２、アンプ・Ａ／Ｄ変換回路３およびコントローラ５は構成されている。本実施例では、高速撮影モードに相当する上述した部分読み出しモードと、低速撮影モードに相当する全体読み出しモードとの間で、読み出し間隔が互いに異なるようにする。具体的には、全体読み出しモードでの読み出し間隔が、部分読み出しモードでの読み出し間隔よりも長くなるようにする。

より具体的に説明すると、部分読み出しモードでの読み出し間隔については、従来と同じように読み出し間隔を変更しない（図４（ａ）および図８（ａ）を参照）。一方、全体読み出しモードにおいて、図４（ｂ）に示すようにコントローラ５によってアンプリセットの時間を部分読み出しモードよりも長くすること（図４（ｂ）の２点鎖線が長くなる前、図４（ｂ）の実線が長くなった後）で、アンプリセット終了のタイミングを遅らせるとともに、それに伴ってゲートＯＮの時間、アンプ出力ホールドの時間、Ａ／Ｄ変換の変換時間、および次に選択されるゲートラインＧにおけるアンプ３１でのアンプリセット開始のタイミングを遅らせる（図４（ｂ）の２点鎖線が遅れる前、図４（ｂ）の実線が遅れた後）。これらの時間のタイミングの遅れによって、全体読み出しモードでは、選択の対象であるゲートラインＧにおけるアンプ３１でのアンプリセット開始から、次に選択されるゲートラインＧにおけるアンプ３１でのアンプリセット開始までの間隔、すなわち読み出し間隔が従来や部分読み出しモードよりも長くなるようにする。したがって、本実施例では、図４（ｂ）に示すようにコントローラ５によって全体読み出しモードではアンプリセットの時間を長くすることで、全体読み出しモードでの読み出し間隔が従来や部分読み出しモードよりも長くなるようにする。

したがって、各フレームレートごとの読み出しの時間である読み出し期間は、部分読み出しモードでは、従来の図８（ａ）と同じ読み出し間隔なので、読み出し間隔×５（ゲートラインＧ１〜Ｇ５までの５本のライン）で変わらないが、全体読み出しモードでは、従来の図８（ａ）の読み出し間隔よりも長くなり、従来の読み出し間隔×１０（ゲートラインＧ１〜Ｇ１０までの１０本のライン）と比較して図４（ａ）の読み出し間隔×１０の読み出し期間は長くなる。なお、図４（ａ）では、全体読み出しモードにおける読み出し間隔×１０の読み出し期間が、同じ全体読み出しモードにおけるフレームレート内に収まる範囲で、読み出し間隔が従来よりも長くなるように設定変更する。すなわち、全体読み出しモードにおけるフレームレートをＦｒとすると、全体読み出しモードでは、読み出し間隔×１０の読み出し期間がフレームレートＦｒ内に収まる範囲で、読み出し間隔が従来よりも長くなるように設定変更する。つまり、読み出し間隔は、Ｆｒ／１０（ゲートラインＧ１〜Ｇ１０までの１０本のライン）内に収まる範囲で設定変更する。

上述した本実施例に係るＸ線撮影装置によれば、キャリア（電荷情報）を読み出す時間の間隔である読み出し間隔を変更するコントローラ５を備えることで、読み出し間隔を変更し、読み出しの態様を自在に設定することができる。

本実施例では、フレームレートが短い撮影の態様を示す高速撮影モードと、フレームレートが長い撮影の態様を示す低速撮影モードとの間で、読み出し間隔が互いに異なるようにコントローラ５を構成している。このように構成することで、各撮影モードに対応させて読み出しの態様を自在に設定することができる。

より具体的には、本実施例では、低速撮影モード（本実施例では部分読み出しモード）での読み出し間隔が、高速撮影モード（本実施例では全体読み出しモード）での読み出し間隔よりも長くなるようにコントローラ５を構成している。より具体的には、高速撮影モード（本実施例では部分読み出しモード）を認識すると、読み出し間隔を変更せずに、低速撮影モード（本実施例では全体読み出しモード）を認識すると、読み出し間隔を長くする制御シーケンスに関するプログラムをメモリ部６から読み出すことによって制御シーケンスをコントローラ５に実行させる。低速撮影モードではフレームレートが長いので、連続する読み出し間隔の合計、すなわち各フレームレートごとの読み出しの時間である読み出し期間が、フレームレートに対して時間的に余裕ができる。その時間的な余裕を利用して、低速撮影モードでの読み出し間隔を長くすることで、読み出し期間を長くして、読み出し期間中の平均電流値を低減させるとともに、出力の低下を低減させることができる。

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。

（１）上述した実施例では、図１に示すようなＸ線撮影装置を例に採って説明したが、この発明は、例えばＣ型アームに配設されたＸ線透視撮影装置にも適用してもよい。また、この発明は、Ｘ線ＣＴ装置にも適用してもよい。

（２）上述した実施例では、入射したＸ線に代表される放射線をＸ線変換層（変換層）によって電荷情報に直接に変換した、「直接変換型」の検出素子用回路をこの発明は適用したが、入射した放射線をシンチレータなどの変換層によって光に変換し、光感応型の物質で形成された変換層によってその光を電荷情報に変換する「間接変換型」の検出素子用回路をこの発明は適用してもよい。

（３）上述した実施例では、Ｘ線を検出するための検出素子用回路を例に採って説明したが、この発明は、ＥＣＴ（Emission Computed Tomography）装置のように放射性同位元素（ＲＩ）を投与された被検体から放射されるγ線を検出するための検出素子用回路に例示されるように、放射線を検出する検出素子用回路であれば特に限定されない。同様に、この発明は、上述したＥＣＴ装置に例示されるように、放射線の入射により撮像を行う装置であれば特に限定されない。

（４）上述した実施例では、Ｘ線などに代表される放射線撮像を例に採って説明したが、この発明は、光の入射により撮像を行う装置にも適用することができる。

（５）上述した実施例では、撮影モードは、高速撮影モードおよび低速撮影モードであったが、それ以外の撮影モードについても適用することができる。また、高速撮影モードとして部分読み出しモードを例に採って説明するとともに、低速撮影モードとして全体読み出しモードを例に採って説明したが、実施例のモードに限定されない。例えば、高速撮影モードとしては、ゲートラインＧを２本以上に同時に選択して撮影を行うモードがあるが、このようにゲートラインＧを２本以上に同時に選択して撮影を行うモードにも適用することができる。

（６）上述した実施例では、高速撮影モード（部分読み出しモード）を認識すると、読み出し間隔を変更せずに、低速撮影モード（全体読み出しモード）を認識すると、読み出し間隔を長くする制御シーケンスに関するプログラムをメモリ部６に記憶させ、そのプログラムの読み出しによって制御シーケンスをコントローラ５に実行させることで、コントローラ５に読み出し間隔を変更する機能を備えたが、この形態に限定されない。例えば読み出し間隔を入力部７（図１を参照）に入力設定し、読み出し間隔に関する入力設定データをコントローラ５に送り込むことで、コントローラ５に読み出し間隔を変更する機能を備えてもよい。

（７）上述した実施例では、高速撮影モード（部分読み出しモード）では読み出し間隔を変更せずに、低速撮影モード（全体読み出しモード）では読み出し間隔が高速撮影モードよりも長くなるように変更したが、高速撮影モードにおいて読み出し間隔を短くしてもスペック内であれば、高速撮影モードで読み出し間隔を短く変更して、低速撮影モードで読み出し間隔を変更しないように設定することで、低速撮影モードでの読み出し間隔が、高速撮影モードでの読み出し間隔よりも長くなるようにしてもよい。また、高速撮影モードで読み出し間隔を短く変更するとともに、低速撮影モードで読み出し間隔を長く変更することで、低速撮影モードでの読み出し間隔が、高速撮影モードでの読み出し間隔よりも長くなるようにしてもよい。

（８）上述した実施例では、フレームレートが互いに異なる撮影モード（高速／低速撮影モード）を例に採って説明したが、フレームレートに関係のない撮影モードの場合には、読み出し間隔の変更については、その撮影モードに合わせて長くしてもよいし、短く変更してもよい。

（９）上述した実施例では、全体読み出しモードでのアンプリセットの時間を部分読み出しモードよりも長くすることで読み出し間隔を長く変更したが（図４を参照）、キャリアを読み出す時間の間隔（実施例では選択の対象であるゲートラインＧにおけるアンプ３１でのアンプリセット開始から、次に選択されるゲートラインＧにおけるアンプ３１でのアンプリセット開始までの間隔）であれば、アンプリセットの時間に限定されない。例えば、アンプリセットの時間以外で図４のタイミングチャートのタイミングを変更する場合には、図５に示すように、Ａ／Ｄ変換器３３をＯＦＦにした後から、次に選択されるゲートラインＧにおけるアンプ３１でのアンプリセット開始までの時間を変更して、次に選択されるゲートラインＧにおけるアンプ３１でのアンプリセット開始になる時間をずらすことで、読み出し間隔を変更してもよい。また、図６に示すように、ゲートＯＮの時間（ＯＮ／ＯＦＦ）を変更して、ゲートＯＦＦになる時間をずらして、それに伴ってアンプ出力ホールドの時間、Ａ／Ｄ変換の変換時間、および次に選択されるゲートラインＧにおけるアンプ３１でのアンプリセット開始のタイミングをずらすことで、読み出し間隔を変更してもよい。また、これらのタイミングのズレを２つ以上組み合わせて（例えばアンプリセットの時間とＡ／Ｄ変換器３３のＯＦＦ後から次のゲートラインＧでのアンプリセット開始までの時間との組み合わせ、Ａ／Ｄ変換器３３のＯＦＦ後から次のゲートラインＧでのアンプリセット開始までの時間とゲートＯＮの時間との組み合わせ、アンプリセットの時間とＡ／Ｄ変換器３３のＯＦＦ後から次のゲートラインＧでのアンプリセット開始までの時間とゲートＯＮの時間との組み合わせ）、読み出し間隔を変更してもよい。

実施例に係るＸ線撮影装置の概略ブロック図である。 Ｘ線撮影装置のＸ線変換層周辺の概略断面図である。 Ｘ線撮影装置のアンプ・Ａ／Ｄ変換回路内のデータの流れを模式化した概略ブロック図である。 （ａ）は、実施例に係る各撮影モードにおける読み出し間隔のタイミングチャートであって、（ｂ）は、読み出し間隔を細分化したタイミングチャートである。 変形例に係る読み出し間隔を細分化したタイミングチャートである。 さらなる変形例に係る読み出し間隔を細分化したタイミングチャートである。 従来のＸ線撮影装置の概略ブロック図である。 （ａ）は、従来の各撮影モードにおける読み出し間隔のタイミングチャートであって、（ｂ）は、読み出し間隔を細分化したタイミングチャートである。

符号の説明

２ … 検出素子用回路
２３ … Ｘ線変換層
５ … コントローラ

Claims (3)

1. 光または放射線の入射により前記光または放射線の情報を電荷情報に変換する変換層と、その変換層で変換された電荷情報を蓄積して読み出す蓄積・読み出し回路とを備え、その蓄積・読み出し回路で読み出された電荷情報に基づいて画像を得る撮像装置であって、前記電荷情報を読み出す時間の間隔である読み出し間隔を変更する読み出し間隔変更手段を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、フレームレートが短い撮影の態様を示す高速撮影モードと、フレームレートが長い撮影の態様を示す低速撮影モードとの間で、前記読み出し間隔が互いに異なるように前記読み出し間隔変更手段を構成することを特徴とする撮像装置。
3. 請求項２に記載の撮像装置において、前記低速撮影モードでの前記読み出し間隔が、前記高速撮影モードでの読み出し間隔よりも長くなるように前記読み出し間隔変更手段を構成することを特徴とする撮像装置。
   

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