JP2009088659A - 放射線画像撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アナログマルチプレクサの信号切り換えや、アナログ信号増幅器の応答性に起因する画質の低下を回避することのできる放射線画像撮影装置を提供する。
【解決手段】各トラック／ホールド回路（Ｔ／Ｈ回路）８０に蓄積されている電荷情報を示す複数のアナログ電荷情報信号Ｓｃ１を、アナログマルチプレクサ（アナログＭＵＸ）８２において、チャンネルの昇順及び降順で交互に切り換えて通過させる。アナログＭＵＸ８２を通過したアナログ電荷情報信号Ｓｃ１を出力アンプ８４において増幅し、Ａ／Ｄ変換部８６においてＡ／Ｄ変換して、デジタル電荷情報信号Ｓｃ２を生成する。さらに、信号補正部８８において、昇順及び降順それぞれでアナログＭＵＸ８２を通過したアナログ電荷情報信号Ｓｃ１に対応するデジタル電荷情報信号Ｓｃ２を比較し、その比較結果に応じて放射線画像を補正する。
【選択図】図３

Description

本発明は、放射線画像情報を電荷情報として検出する放射線検出器を備えた放射線画像撮影装置に関する。より詳細には、本発明は、前記放射線検出器からの信号を処理して放射線画像の画質の低下を防止する放射線画像撮影装置に関する。

例えば、医療分野においては、被写体（患者）に放射線を照射し、被写体を透過した放射線を放射線検出器により検出し、放射線画像を取得する放射線画像撮影装置が広汎に使用されている。

この放射線画像撮影装置の一つとして、放射線検出器に線状電極を形成し、複数の線状電極の長手方向と垂直な読取光を、線状電極の長手方向に沿って照射することにより、放射線検出器に蓄積された静電潜像を電荷情報として読み出す方式のものがある（例えば、特許文献１及び特許文献２）。

特許文献１には、上記のような方式の放射線画像撮影装置に用いる放射線検出器として、各線状電極に対してＬＥＤ光を同時に照射することにより発生した電流を静電潜像を示す電荷情報として画素毎に検出し、アナログマルチプレクサ及びアナログ／デジタル変換器（以下、「Ａ／Ｄ変換器」とも称する。）を介して出力する構成が示されている。

特許文献２には、特許文献１に記載されている構成の問題点を解決するための方法及び装置が記載されている。すなわち、特許文献１に示されているアナログマルチプレクサでは、画素の信号切り換え時に発生するノイズに起因する画質劣化の問題が発生するため、特許文献２では、線形電極毎にＡ／Ｄ変換器を設けることとしている。

米国特許第４８５７７２３号明細書 特開２０００−２８７０３４号公報

特許文献２で解決が図られているように、特許文献１に記載された発明には、アナログマルチプレクサにおける信号切り換え時のノイズに起因する問題が存在する。加えて、アナログマルチプレクサの下流側に配置されるアナログアンプの応答性能による画像情報への影響も懸念される。特に、全体スループットの高速化に伴い、アナログマルチプレクサの切り換え速度も高速化が必要な場合、アナログアンプの応答性能の影響により画像エッジ等のコントラストの大きい部分で、画像のにじみや鮮鋭度の低下が問題となる。

一方、特許文献２に記載された発明によれば、アナログマルチプレクサが不要となるため、アナログマルチプレクサにおける信号切り換え時のノイズに起因する問題はなくなる。しかしながら、特許文献１では１つであったＡ／Ｄ変換器を、各線形電極それぞれに設けることとすると、プリント回路基板の大規模化によるスペース増大やコスト増大のデメリットが生じる。

この発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、アナログマルチプレクサの信号切り換えや、アナログ信号増幅器の応答性に起因する画質の低下を回避することのできる放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。

この発明に係る放射線画像撮影装置は、放射線画像情報を電荷情報として検出する放射線検出器と、前記放射線検出器から画素毎に読み出される前記電荷情報であるアナログ電荷情報信号を、第１の順序及びこの第１の順序と反対の第２の順序で交互に切り換えて通過させるアナログマルチプレクサと、前記アナログマルチプレクサを通過した前記アナログ電荷情報信号を増幅するアナログ信号増幅器と、前記アナログ電荷情報信号を、対応するデジタル電荷情報信号に変換するアナログ／デジタル変換手段と、前記第１の順序で前記アナログマルチプレクサを通過した前記アナログ電荷情報信号に対応する第１のデジタル電荷情報信号と、前記第２の順序で前記アナログマルチプレクサを通過した前記アナログ電荷情報信号に対応する第２のデジタル電荷情報信号の一方を用いて他方を補正する信号補正手段と、を有することを特徴とする。

この発明によれば、第１の順序及びこの第１の順序と反対の第２の順序でアナログマルチプレクサを通過したアナログ電荷情報信号にそれぞれ対応する第１及び第２のデジタル電荷情報信号の一方を用いて他方が補正される。このため、アナログマルチプレクサにおける信号切り換え時のノイズによる放射線画像情報への影響や、アナログマルチプレクサの下流側に配置されるアナログ信号増幅器の応答性能による放射線画像情報への影響を軽減することが可能となる。従って、アナログ／デジタル変換手段の数を抑えつつ、画質の低下を防止することが可能となる。

上記において、例えば、前記第１の順序は、前記複数の画素の配列方向に沿った昇順及び降順の一方であり、前記第２の順序は、前記昇順及び降順の他方とすることができる。

また、前記アナログマルチプレクサは、前記複数の画素の配列方向に沿った１ライン毎に前記第１の順序と前記第２の順序の両方で前記電荷情報を読み出し、前記信号補正手段は、前記１ライン毎に前記第１の順序及び前記第２の順序で出力された前記第１のデジタル電荷情報信号及び前記第２のデジタル電荷情報信号の一方を用いて他方を補正することが好ましい。

これにより、１ライン毎に第１の順序及び第２の順序それぞれで出力された第１及び第２のデジタル電荷情報信号を用いることが可能となる。理想的には、第１及び第２のデジタル電荷情報信号のそれぞれは、同一の波形となるはずであるが、実際は、アナログマルチプレクサの信号切り換え時のノイズや、アナログ信号増幅器の応答性能等の影響により、両デジタル電荷情報信号は、同一とならない。このため、両方のデジタル電荷情報信号を用いることにより、それぞれのデジタル電荷情報信号に対する各種の影響を補正することが可能となる。

前記アナログマルチプレクサは、前記複数の画素の配列方向に沿った１ライン毎に前記第１の順序と前記第２の順序を交互に切り換え、前記信号補正手段は、前記配列方向に隣り合う画素同士について、前記第１の順序及び前記第２の順序で出力された前記第１のデジタル電荷情報信号及び前記第２のデジタル電荷情報信号の一方を用いて他方を補正してもよい。

一般に、放射線画像では輝度分布が偏在するため、画素の配列方向に隣り合う画素の電荷情報が同一となる可能性が高い。画素の配列方向に隣り合う画素の電荷情報が同一である場合、一方の画素に対応するデジタル電荷情報信号を第１又は第２の順序で出力し、他方の画素に対応するデジタル電荷情報信号を第２又は第１の順序で出力し、両デジタル電荷情報信号を用いることにより、それぞれのデジタル電荷情報信号に対する各種の影響を補正することが可能となる。

さらに、前記信号補正手段は、前記配列方向に隣り合う画素の電荷情報の差が所定の閾値よりも大きい場合に前記第１のデジタル電荷情報信号及び前記第２のデジタル電荷情報信号の一方を用いて他方を補正することが好ましい。例えば、前記配列方向に隣り合う画素の電荷情報間に差がない場合、両画素の電荷情報は同一であるで考えられる。電荷情報が同一である場合、デジタル電荷情報信号の振幅は変化していないといえる。この場合、他のラインのデジタル電荷情報信号と比較して当該ラインのデジタル電荷情報信号を補正する必要性はない。従って、このような場合、当該補正を行わないことにより、演算処理や消費電力の軽減を図ることができる。

前記信号補正手段は、前記第１のデジタル電荷情報信号及び前記第２のデジタル電荷情報信号の一方の一部を、他方の一部で置換することにより、前記一方のデジタル電荷情報信号を補正してもよい。

この発明によれば、第１の順序及びこの第１の順序と反対の第２の順序でアナログマルチプレクサを通過したアナログ電荷情報信号にそれぞれ対応する第１及び第２のデジタル電荷情報信号の一方を用いて他方が補正される。このため、アナログマルチプレクサにおける信号切り換え時のノイズによる放射線画像情報への影響や、アナログマルチプレクサの下流側に配置されるアナログ信号増幅器の応答性能による放射線画像情報への影響を軽減することが可能となる。従って、アナログ／デジタル変換手段の数を抑えつつ、画質の低下を防止することが可能となる。

１．放射線画像撮影装置（マンモグラフィ装置３０）の構成
（１）基本構成
図１は、本発明の一実施形態に係る放射線画像撮影装置である乳癌検診等の用途に利用されるマンモグラフィ装置３０の斜視説明図である。

マンモグラフィ装置３０は、立設状態に設置される基台３２と、基台３２の略中央部に配設された旋回軸３４に固定されるアーム部材３６と、被写体３８の撮影部位である乳房３９（図２参照）に対して放射線Ｘ（記録用電磁波、図２参照）を照射する放射線源（不図示）を収納し、アーム部材３６の一端部に固定される放射線源収納部４０と、該放射線源収納部４０に対向配置されて、アーム部材３６の他端部に固定される撮影台４２と、撮影台４２に対して乳房３９を押圧して保持する圧迫板４４とを備える。

放射線源収納部４０及び撮影台４２が固定されたアーム部材３６は、旋回軸３４を中心として矢印Ａ方向に旋回することで、被写体３８の乳房３９に対する撮影方向が調整可能に構成される。圧迫板４４は、アーム部材３６に連結された状態で放射線源収納部４０及び撮影台４２間に配設されており、矢印Ｂ方向に変位可能に構成される。

また、基台３２には、マンモグラフィ装置３０によって検出された被写体３８の撮影部位、撮影方向等の撮影情報、被写体３８のＩＤ情報等の情報を表示するとともに、必要に応じてこれらの情報を設定可能な表示操作部４６が配設される。

（２）撮影台４２
図２は、マンモグラフィ装置３０における撮影台４２の内部構成を示す要部説明図であり、撮影台４２及び圧迫板４４の間に被写体３８の撮影部位である乳房（マンモ）３９を配置した状態を示す。

撮影台４２の内部には、放射線源収納部４０に内蔵された放射線源から出力された放射線Ｘに基づいて撮影された放射線画像情報を蓄積し、電気信号として出力する放射線検出器４８と、放射線検出器４８に蓄積記録された放射線画像情報を読み取るために、放射線検出器４８に線状の読取光Ｌ（読取用電磁波、図３参照）を照射する線状の読取光源部５０と、放射線検出器４８に消去光を照射する消去光源部５２とが収納される。読取光源部５０は、移動走査機構５４によって図２の面と直交する方向（図３の矢印Ｃ方向）に移動走査するように構成される。なお、以下では、図３の矢印Ｃ方向を「副走査方向」とも称し、読取光源部５０の長手方向（図３の矢印Ｄ方向）を「主走査方向」とも称する。

（３）放射線検出器４８
放射線検出器４８は、直接変換方式且つ光読出方式の固体検出器であって、乳房３９を透過した放射線Ｘに基づく放射線画像情報を静電潜像として蓄積し、読取光源部５０からの読取光Ｌにより走査されることで、静電潜像に応じた電荷情報を電流として発生する。

図３は、放射線検出器４８と、放射線検出器４８に読取光Ｌを照射する読取光源部５０と、放射線検出器４８から出力される放射線画像情報を処理する放射線画像情報処理部５６（以下、「処理部５６」とも称する。）とからなる放射線画像情報の検出処理回路の説明図である。

放射線検出器４８は、例えば、特許文献２の図７に示す放射線検出器と同様の構成とすることができる。すなわち、放射線検出器４８は、放射線Ｘが照射される側から順に、被写体３８の乳房３９を透過した放射線Ｘに対して透過性を有する第１電極層６０と、放射線Ｘが照射されることで導電性を呈する記録用光導電層６２と、潜像電荷に対しては略絶縁体として作用する一方、潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対して略導電体として作用する電荷輸送層６４と、読取光源部５０から読取光Ｌが照射されることで導電性を呈する読取用光導電層６６と、読取光Ｌに対して透過性を有する第２電極層６８とが配設されて構成される。

記録用光導電層６２と電荷輸送層６４との界面には、記録用光導電層６２で発生した電荷を潜像電荷として蓄積する蓄電部７０が形成される。第２電極層６８は、読取光源部５０が延在する矢印Ｄ方向（主走査方向）と直交する矢印Ｃ方向（副走査方向）に延在する多数の線状電極７２を有する。線状電極７２には、蓄電部７０に蓄積された潜像電荷に係る電荷情報を読み出し、読み出した電荷情報を処理する処理部５６が接続される。

図３に示すように、処理部５６は、電源７４と、スイッチ７６と、複数の電流検出アンプ７８と、複数のトラック／ホールド回路（Ｔ／Ｈ回路）８０と、アナログマルチプレクサ（アナログＭＵＸ）８２と、出力アンプ８４と、アナログ／デジタル変換部（Ａ／Ｄ変換部）８６と、信号補正部８８とを有する。

電源７４は、放射線検出器４８の第１電極層６０及び第２電極層６８の間に所定の電圧を印加する。スイッチ７６は、第１電極層６０及び第２電極層６８に対する電源７４の接続状態を切り換える。

各電流検出アンプ７８は、線状電極７２に接続され、潜像電荷としての放射線画像情報を電流として検出する。電流検出アンプ７８は、オペアンプ９０、積分コンデンサ９２及びスイッチ９４から構成される。線状電極７２は、オペアンプ９０の反転入力端子に接続され、電源７４は、スイッチ７６を介してオペアンプ９０の非反転入力端子に接続される。

各Ｔ／Ｈ回路８０は、電流検出アンプ７８で検出された放射線画像情報を保持する。すなわち、図示しないタイミング制御回路からサンプリング開始信号を受信すると、各Ｔ／Ｈ回路８０は、スイッチ９１をオンにし、電流検出アンプ７８の積分コンデンサ９２からの電圧をコンデンサ９３に蓄積する（トラックモード）。前記タイミング制御回路からホールド信号を受信すると、各Ｔ／Ｈ回路８０は、スイッチ９１をオフにし、コンデンサ９３の電圧を保持する（ホールドモード）。コンデンサ９３の電圧値をリセットするときは、スイッチ９５をオンにする。

アナログＭＵＸ８２は、前記タイミング制御回路からの選択信号に応じてＴ／Ｈ回路８０を後述する順序で選択し、選択されたＴ／Ｈ回路８０から出力され且つ前記放射線画像情報（電荷情報）を包含するアナログ電荷情報信号Ｓｃ１を出力アンプ８４へと通過させる。

出力アンプ８４は、各Ｔ／Ｈ回路８０から出力されたアナログ電荷情報信号Ｓｃ１を所定の増幅率で増幅する。次いで、Ａ／Ｄ変換部８６は、アナログ電荷情報信号Ｓｃ１をＡ／Ｄ変換し、デジタル電荷情報信号Ｓｃ２を出力する。ここでのＡ／Ｄ変換は、輝度情報としての各電荷情報を、例えば２５６階調にグレースケール化するものである。信号補正部８８は、後述する方法によりデジタル電荷情報信号Ｓｃ２を補正する。信号補正部８８で補正されたデジタル電荷情報信号Ｓｃ２は、図示しない信号処理装置に送信され、放射線画像の表示等の処理に用いられる。

（４）読取光源部５０
図４は、読取光源部５０の構成図である。読取光源部５０は、放射線検出器４８の第２電極層６８を構成する線状電極７２の配列方向であって、読取光源部５０の移動走査方向（副走査方向）である矢印Ｃ方向と直交する方向（主走査方向）に配列される複数の発光素子９６と、発光素子９６に対して駆動電流を供給する読取光源駆動部９８とを備える。この場合、発光素子９６は、配線回路１００によって直列に接続されており、隣接して配設される各発光素子９６を流れる電流の向きが、線状電極７２の延在方向であって、交互に反対方向となるように構成される。なお、発光素子９６としては、例えば、ＬＥＤを使用することができる。

２．放射線画像の生成方法
本実施形態のマンモグラフィ装置３０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。

（１）撮影の準備
先ず、図示しないコンソール、ＩＤカード等の手段を用いて、被写体３８に係るＩＤ情報、撮影方法等の設定を行う。この場合、ＩＤ情報には、被写体３８の氏名、年齢、性別等の情報があり、被写体３８が所持するＩＤカードから取得することができる。なお、マンモグラフィ装置３０がネットワークに接続されている場合には、そのネットワーク上の他の装置から取得することも可能である。また、撮影方法には、医師によって指示された撮影部位、撮影方向等の情報があり、ネットワークに接続された上位の装置から取得し、あるいは、コンソールから放射線技師が入力することが可能である。これらの情報は、マンモグラフィ装置３０の表示操作部４６に表示して確認することができる。

続いて、放射線技師は、指定された撮影方法に従ってマンモグラフィ装置３０を所定の状態に設定する。例えば、乳房３９の撮影方向としては、上部から放射線Ｘを照射して撮影を行う頭尾方向（ＣＣ）撮影、側面から放射線Ｘを照射して撮影を行う側面方向（ＭＬ）撮影、斜め方向から放射線Ｘを照射して撮影を行う内外側斜位（ＭＬＯ）撮影があり、これらの撮影方向に応じてアーム部材３６を旋回軸３４を中心に旋回させる。

次に、マンモグラフィ装置３０に対して被写体３８の乳房３９を位置決めする。すなわち、乳房３９を撮影台４２に載置した後、圧迫板４４を押し下げ、撮影台４２及び圧迫板４４間に乳房３９を保持させる（図２参照）。

（２）放射線検出器への記録
以上の準備作業が完了した後、放射線源収納部４０に収納されている図示しない放射線源を駆動し、設定された撮影条件に従った放射線Ｘを乳房３９に照射する。この場合、撮影台４２に収納されている放射線検出器４８は、図３のスイッチ７６を電源７４側に接続させることで、第１電極層６０及び第２電極層６８間に所定の電圧を印加させておく。

乳房３９を透過した放射線Ｘは、放射線検出器４８を構成する第１電極層６０を介して記録用光導電層６２に照射される。このとき、記録用光導電層６２は、導電性を呈して電荷対が生成される。生成された電荷対のうち、正電荷は、電源７４から第１電極層６０に供給される負電荷と結合して消滅する。一方、記録用光導電層６２で生成された負電荷は、電荷輸送層６４に向かって移動する。電荷輸送層６４は、負電荷に対して略絶縁体として作用するため、記録用光導電層６２と電荷輸送層６４との界面である蓄電部７０に静電潜像として負電荷が蓄積される。

（３）放射線検出器からの読み出し
以上のようにして放射線検出器４８に静電潜像が記録された後、処理部５６により放射線画像情報の読み出しを行う。この場合、処理部５６を構成するスイッチ７６を介して、電流検出アンプ７８を構成するオペアンプ９０の非反転端子と放射線検出器４８の第１電極層６０とを接続する。

そこで、移動走査機構５４（図２）を駆動し、読取光源部５０を矢印Ｃ方向（副走査方向）に移動させながら読取光Ｌを読取用光導電層６６に照射させるとともに、電流検出アンプ７８のスイッチ９４を副走査方向の所定の画素ピッチに従ってオンオフ制御させることにより、静電潜像に係る電荷情報である放射線画像情報の読み出しを行う。なお、前記オンオフ制御毎に読み出される各線状電極７２からの電荷情報は、それぞれ１画素分の電荷情報を示し、さらに、これらの画素をオンオフ制御毎にまとめたものは、１ラインを構成する。

各放射線画像情報の読み出しを行うため、読取光源駆動部９８から駆動電流を読取光源部５０の各発光素子９６に供給する。発光素子９６から出力された読取光Ｌが第２電極層６８を介して読取用光導電層６６に照射されると、読取用光導電層６６が導電性を呈して電荷対が生成される。生成された電荷対のうち、正電荷は、正電荷に対して略導電体として作用する電荷輸送層６４を介して蓄電部７０に到達し、蓄電部７０に蓄積されている静電潜像を構成する負電荷と結合して消滅する。一方、読取用光導電層６６の負電荷は、第２電極層６８を構成する線状電極７２の正電荷と再結合して消滅する。このとき、電荷の消滅に伴って線状電極７２に電流が発生し、この電流が放射線画像情報に係る電荷情報として処理部５６によって読み出される。

各線状電極７２で発生した電流は、それぞれの線状電極７２に対応する電流検出アンプ７８を構成するオペアンプ９０によって積分され、電圧信号としてＴ／Ｈ回路８０に供給される。トラックモードにあるＴ／Ｈ回路８０は、スイッチ９１をオンにした後、電荷情報を示す電圧をコンデンサ９３に蓄積し、その後、スイッチ９１をオフにしてホールドモードに移行し、電荷情報を示す電圧をコンデンサ９３に一定時間保持する。

Ｔ／Ｈ回路８０がホールドモードにある状態でアナログＭＵＸ８２に選択された各Ｔ／Ｈ回路８０に保持されている電圧値は、アナログ電荷情報信号Ｓｃ１としてアナログＭＵＸ８２を介して出力される。本実施形態において、アナログＭＵＸ８２が、各信号経路を選択する順序（各Ｔ／Ｈ回路８０からのアナログ電荷情報信号Ｓｃ１を通過させる順序）には、１ライン毎に昇順と降順の両方で読み出しを行うモード（以下、「第１読出モード」と称する。）と、１ライン毎に昇順と降順を交互に切り換えるモード（以下、「第２読出モード」と称する。）の２つのモードがある。

ここで、１ラインとは、各線状電極７２のうち、読取光源部５０から読取光Ｌが照射された部分（画素）の集合を指し、各画素からそれぞれ１つの電荷情報が出力される。１ラインの各画素から電荷情報が読み出されると、読取光源部５０が矢印Ｃ方向（副走査方向）に１ライン分移動され、次のラインの各画素から電荷情報が読み出される。

図５は、第１読出モードのタイミングチャートを示す。各電流検出アンプ７８に対し、スイッチ９４をオンにするためのリセット信号Ｓｒが所定時間（リセット時間Ｐｒ）出力されると、電流検出アンプ７８のスイッチ９４がオンとなり、積分コンデンサ９２の電圧値がリセットされる。

次いで、リセット時間Ｐｒの終了（リセット信号Ｓｒの立下り）を契機として、第１番目のラインに対して読取光源部５０から読取光Ｌが照射されると共に、各Ｔ／Ｈ回路８０に対し、基準トラック／ホールド信号（基準Ｔ／Ｈ信号）Ｓｒｔｈと、信号トラック／ホールド信号（信号Ｔ／Ｈ信号）Ｓｓｔｈが出力される。基準Ｔ／Ｈ信号Ｓｒｔｈは、Ｔ／Ｈ回路８０のコンデンサ９３をリセットする時間、すなわち、スイッチ９５をオンにする時間（基準トラック期間Ｐｒｔ）を規定するための信号である。信号Ｔ／Ｈ信号Ｓｓｔｈは、電流検出アンプ７８からの信号レベルを各Ｔ／Ｈ回路８０が検出する時間、すなわち、スイッチ９１をオンにする時間（信号トラック期間Ｐｓｔ）を規定するための信号である。信号トラック期間Ｐｓｔは、前記サンプルモードの時間を規定する。基準Ｔ／Ｈ信号Ｓｒｔｈと信号Ｔ／Ｈ信号Ｓｓｔｈを組み合わせることにより、Ｔ／Ｈ回路８０のコンデンサ９３に蓄積される電圧レベルからノイズレベルを差し引き、電流検出アンプ７８からの信号レベルを検出することが可能である。これらの信号は、いわゆる相関二重サンプリング（Correlated Double Sampling：ＣＤＳ）で処理される。なお、読取光源部５０は、第１番目のラインに対して読取光Ｌを照射した後、次のリセット信号Ｓｒが送信される前に第２番目のラインの位置に移動される。

次いで、信号トラック期間Ｐｓｔの後に、アナログＭＵＸ８２により選択されたＴ／Ｈ回路８０から電荷情報が読み出される。本実施形態では、第１番目のラインの各電荷情報を保持する各Ｔ／Ｈ回路８０から電荷情報を読み出す際、アナログＭＵＸ８２は、第１番目の信号経路（チャンネル）のＴ／Ｈ回路８０から第ｓ番目（ｓは処理部５６で用いられるチャンネル数）のＴ／Ｈ回路８０まで昇順（１、２、３、、、ｓ−２、ｓ−１、ｓ）に電荷情報を読み出す。続いて、アナログＭＵＸ８２は、同じ第１番目のラインについて、第ｓ番目のチャンネルのＴ／Ｈ回路８０から第１番目のＴ／Ｈ回路８０まで降順（ｓ、ｓ−１、ｓ−２、、、３、２、１）に電荷情報を読み出す。以後、１ライン毎に昇順、降順の両方で電荷情報が読み出される。

図６は、第２読出モードのタイミングチャートを示す。第２読出モードでも、第１読出モードと同様の処理が行われる。しかし、第１読出モードでは、各ラインにつき昇順及び降順の両方で電荷情報の読み出しが行われるのに対し、第２読出モードでは、１ラインにつき昇順又は降順のいずれか一方で電荷情報の読み出しが行われる。

アナログＭＵＸ８２を通過したアナログ電荷情報信号Ｓｃ１は、出力アンプ８４に供給される。出力アンプ８４は、所定の増幅率でアナログ電荷情報信号Ｓｃ１を増幅させる。出力アンプ８４で増幅されたアナログ電荷情報信号Ｓｃ１は、Ａ／Ｄ変換部８６でデジタル電荷情報信号Ｓｃ２に変換される。

Ａ／Ｄ変換部８６から出力されたデジタル電荷情報信号Ｓｃ２は、信号補正部８８において以下に述べる補正処理が施される。

図７（Ａ）は、あるラインについて、各Ｔ／Ｈ回路８０から出力され、アナログＭＵＸ８２に入力される前のアナログ電荷情報信号Ｓｃ１を理想的にデジタル化したデジタル電荷情報信号Ｓｃ２の波形を示す。図７（Ｂ）は、上記と同じラインについて、アナログＭＵＸ８２が昇順で通過させたアナログ電荷情報信号Ｓｃ１をＡ／Ｄ変換して信号補正部８８に入力したデジタル電荷情報信号Ｓｃ２（以下、「第１のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１」とも称する。）の波形を示す。図７（Ｃ）は、上記と同じラインについて、アナログＭＵＸ８２が降順で通過させたアナログ電荷情報信号Ｓｃ１をＡ／Ｄ変換して信号補正部８８に入力したデジタル電荷情報信号Ｓｃ２（以下、「第２のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−２」とも称する。）の波形を示す。すなわち、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）は、上述した第１読取モードでデジタル電荷情報信号Ｓｃ２が出力された際の波形を示す。

図７（Ａ）の理想的な波形及び図７（Ｂ）の昇順読み取りの波形（第１のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１）を比較すると、昇順読み取りの波形は、出力アンプ８４の応答遅れ等の原因により、ピーク値に到達するまでの時間及びボトム値に戻るまでの時間が遅い。すなわち、図７（Ａ）の波形では、第ｍ番目の領域に入った途端にピーク値に到達するが、昇順読み取りの波形では、第ｍ＋１番目の領域が終了するまでピーク値に到達しない。また、図７（Ａ）の波形では、第ｎ番目の領域に入った途端にピーク値からボトム値に戻るが、昇順読み取りの波形では、出力アンプ８４の応答遅れ等の原因により、第ｎ＋１番目の領域が終了するまでボトム値に戻らない。

同様に、図７（Ａ）の理想的な波形及び図７（Ｃ）の降順読み取りの波形（第２のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−２）を比較すると、降順読み取りの波形は、出力アンプ８４の応答性能等の影響により、ピーク値に到達するまでの時間及びボトム値に戻るまでの時間が遅い。すなわち、理想的な波形では、第ｐ番目の領域に入った途端にピーク値に到達するが、降順読み取りの波形では、第ｐ＋１番目の領域が終了するまでピーク値に到達しない。また、理想的な波形では、第ｑ番目の領域に入った途端にピーク値からボトム値に戻るが、降順読み取りの波形では、出力アンプ８４の応答性能等の影響により、第ｑ＋１番目の領域が終了するまでボトム値に戻らない。

なお、図７（Ｂ）では、図中左側から図中右側へと時間が進行しているのに対し、図７（Ｃ）では、図中右側から図中左側へと時間が進行し、また、図７（Ａ）は、図７（Ｂ）と比較するときには図中左側から図中右側へと時間が進行し、図７（Ｃ）と比較するときには図中右側から図中左側へと時間が進行していることに留意されたい。また、第１読取モードの場合、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）において横軸で同一の位置にある領域は同一の画素の電荷情報を示す。例えば、第ｍ＋１番目の領域と、第ｑ−２番目の領域は、同一の画素の電荷情報である。さらに、第２読取モードの場合、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）において横軸で同一の位置にある領域は副走査方向（矢印Ｃ方向）に隣り合う画素の電荷情報を示す。例えば、第ｍ＋１番目の領域と、第ｑ−２番目の領域は、副走査方向に１ラインずれた画素の電荷情報を示す。

そして、本実施形態では、図７（Ｂ）の昇順読み取りの波形（第１のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１）の応答遅れが発生する領域（第ｍ番目及び第ｍ＋１番目の領域、並びに第ｎ番目及び第ｎ＋１番目の領域）の波形を、これらの領域に対応する図７（Ｃ）の降順読み取りの波形（第２のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−２）、すなわち、第ｑ−２番目及び第ｑ−１番目の領域の波形、並びに第ｐ−２番目及び第ｐ−１番目の波形に置換する。これにより得られる波形は、図７（Ａ）に示す理想的な波形により近い波形となる。

ここでは、第１のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１の一部を、第２のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−２の一部と置換する補正処理としたが、第１及び第２のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１、Ｓｃ２−２を平均化する補正処理、信号を取得するタイミングに応じて重み付けする処理等、その他の補正処理であってもよい。

また、上記のような補正処理は、同一ラインにおいて隣り合う画素の電荷情報が異なる場合に有効である。すなわち、隣り合う画素の電荷情報が同じ場合、信号の振幅は同じままであるため、上記のような応答遅れは発生しない。そこで、信号補正部８８では、隣り合う画素の電荷情報の差を演算し、この差が閾値を越える場合にのみ上記補正処理を行うような構成も可能である。また、上記閾値は、例えば、図７（Ｂ）の昇順読み取りの波形の振幅に応じて可変としてもよい。

次いで、副走査方向に対する１ライン分の放射線画像情報が読み出された時点で電流検出アンプ７８のスイッチ９４がオンとされ、積分コンデンサ９２に蓄積されていた電荷が放電される。また、Ｔ／Ｈ回路８０のスイッチ９１がオフの状態でスイッチ９５がオンされることで、コンデンサ９３に蓄積されていた電荷が放電される。読取光源部５０を矢印Ｃ方向（副走査方向）に移動させながら、以上の動作を繰り返すことにより、放射線検出器４８に蓄積記録された放射線画像情報が二次元的に読み出されることになる。

３．本実施形態の効果
以上説明したように、本実施形態では、アナログＭＵＸ８２において、複数のアナログ電荷情報信号Ｓｃ１を、チャンネルの昇順及び降順で交互に切り換えて通過させる。そして、アナログＭＵＸ８２を通過したアナログ電荷情報信号Ｓｃ１を出力アンプ８４において増幅し、Ａ／Ｄ変換部８６においてＡ／Ｄ変換してデジタル電荷情報信号Ｓｃ２を生成する。さらに、信号補正部８８において、昇順でアナログＭＵＸ８２を通過したアナログ電荷情報信号Ｓｃ１に対応する第１のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１と、降順でアナログＭＵＸ８２を通過したアナログ電荷情報信号Ｓｃ１に対応する第２のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−２とを比較し、その比較結果に応じて第１のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１を補正する。

上記実施形態によれば、昇順及び降順それぞれでアナログＭＵＸ８２を通過したアナログ電荷情報信号Ｓｃ１に対応する第１及び第２のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１、Ｓｃ２−２の比較結果に応じて第１のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１が補正される。このため、アナログＭＵＸ８２の信号切り換え時のノイズによる放射線画像情報への影響や、アナログＭＵＸ８２の下流側に配置される出力アンプ８４の応答性能による放射線画像情報への影響を、前記比較結果を用いることにより軽減することが可能となる。従って、画質の低下を防止することが可能となる。特に大きな振幅を持つ（輝度変化が大きい）放射線画像のエッジ部では、出力アンプ８４の応答性能による鈍りを修正可能となり、放射線画像のにじみや鮮鋭度の低下を改善可能である。

また、出力アンプ８４やＡ／Ｄ変換部８６は、アナログＭＵＸ８２の下流側に配置されるため、アナログＭＵＸ８２を通過したアナログ電荷情報信号Ｓｃ１を順番に処理すればよい。このため、必要とされる出力アンプ８４やＡ／Ｄ変換部８６の数を少なくすることができる。従って、省スペース化やコスト低減を図ることができる。

また、第１読出モードにおいて、アナログＭＵＸ８２は、１ライン毎に昇順と降順の両方でＴ／Ｈ回路８０から電荷情報を読み出し、信号補正部８８は、１ライン毎に昇順及び降順で出力された第１及び第２のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１、Ｓｃ２−２を比較し、その比較結果に応じて第１のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１を補正する。

これにより、１ライン毎に昇順及び降順それぞれで出力された第１及び第２のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１、Ｓｃ２−２の比較結果を用いることが可能となる。理想的には、第１及び第２のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１、Ｓｃ２−２のそれぞれは、同一の波形となるはずであるが、実際は、アナログＭＵＸ８２の信号切り換え時のノイズや、出力アンプ８４の応答性能等の影響により、両デジタル電化情報信号Ｓｃ２−１、Ｓｃ２−２は、同一とならない。このため、両方のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１、Ｓｃ２−２の比較結果を用いることにより、それぞれのデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１、Ｓｃ２−２に対する各種の影響を補正することが可能となる。

第２読取モードにおいて、アナログＭＵＸ８２は、１ライン毎に昇順と降順を交互に切り換え、信号補正部８８は、複数の画素の配列方向（矢印Ｄ方向）に隣り合う画素同士について、昇順及び降順で出力された第１及び第２のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１、Ｓｃ２−２を比較し、その比較結果に応じて第１のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１を補正する。

一般に、放射線画像では輝度分布が偏在するため、画素の配列方向に隣り合う画素の電荷情報が同一となる可能性が高い。画素の配列方向に隣り合う画素の電荷情報が同一である場合、一方の画素に対応する第１のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１を昇順で出力し、他方の画素に対応する第２のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−２を降順で出力し、両デジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１、Ｓｃ２−２を比較することにより、それぞれのデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１、Ｓｃ２−２に対する各種の影響を補正することが可能となる。

さらに、信号補正部８８は、画素の配列方向に隣り合う画素の電荷情報の差が所定の閾値よりも大きい場合に第１のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１を補正する。例えば、前記配列方向において隣り合う画素の電荷情報間に差がない場合、両画素の電荷情報は同一であるで考えられる。電荷情報が同一である場合、第１及び第２のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１、Ｓｃ２−２の振幅は変化していないといえる。この場合、他のラインのデジタル電荷情報信号Ｓｃ２（第２のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−２）と比較して当該ラインのデジタル電荷情報信号Ｓｃ２（第１のデジタル電荷情報信号Ｓｃ２−１）を補正する必要性はない。従って、このような場合、当該補正を行わないことにより、演算処理や消費電力の軽減を図ることができる。

４．変形例
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下に示す（１）〜（４）の構成を採ることができる。

（１）放射線画像撮影装置
上記実施形態では、放射線画像撮影装置としてマンモグラフィ装置３０を用いたが、これに限られず、その他の放射線画像撮影装置を用いてもよい。

（２）放射線検出器
上記実施形態では、直接変換方式の放射線検出器４８を用いたが、これに代えて、シンチレータによって放射線Ｘを一旦可視光に変換し、その可視光が照射されることで電荷対を生成する記録用光導電層を用いた放射線検出器を利用することもできる。また、入射した放射線Ｘの線量を光電変換層によって直接電気信号に変換する放射線検出器を用いてもよい。

（３）アナログＭＵＸ
上記実施形態では、アナログＭＵＸ８２による電荷情報の読み出し順序をチャンネルの昇順と降順で切り換えたが、ある所定の読み出し順序（第１の順序）と、この第１の順序と反対の読み出し順序（第２の順序）を交互に切り換えるものであれば、これに限られない。

上記実施形態では、アナログＭＵＸ８２を１つとしたが、これに限られない。例えば、図８に示す放射線画像情報処理部５６ａは、２つのアナログＭＵＸ８２を有し、一方のアナログＭＵＸ８２が、昇順で電荷情報を読み出し、他方のアナログＭＵＸ８２が、降順で電荷情報を読み出し、それぞれが出力アンプ８４、Ａ／Ｄ変換部８６を介して信号補正部８８に電荷情報を伝達する構成も可能である。

（４）読取光源部、読取光
上記実施形態では、読取光源部５０及びこの読取光源部５０から照射された読取光Ｌは、いずれも線状としたが、例えば、読取光源部５０をスポット光を発生させる構成とし、このスポット光としての読取光Ｌを走査させる構成も可能である。

本発明の一実施形態に係る放射線画像撮影装置としてのマンモグラフィ装置の斜視説明図である。 図１に示すマンモグラフィ装置における撮影台の内部構成を示す要部説明図である。 図２に示す撮影台の内部に配設される放射線検出器を含む検出処理回路の説明図である。 図３に示す放射線検出器に対して読取光を照射する読取光源部の配線回路の説明図である。 図３に示す検出処理回路内で用いられる第１読取モードにおける各信号やアナログマルチプレクサの動作のタイミングチャートである。 図３に示す検出処理回路内で用いられる第２読取モードにおける各信号やアナログマルチプレクサの動作のタイミングチャートである。 図３に示す検出処理回路内で用いられる補正処理を説明するための図である。 図３に示す検出処理回路の変形例を示す図である。

符号の説明

３０…マンモグラフィ装置（放射線画像撮影装置）
４８…放射線検出器
５０…読取光源部（電磁波発生器）
５６、５６ａ…放射線画像情報処理部（放射線画像情報処理手段）
７２…線状電極
８０…トラック／ホールド回路
８２…アナログマルチプレクサ
８４…出力アンプ（アナログ信号増幅器）
８６…Ａ／Ｄ変換部（アナログ／デジタル変換手段）
８８…信号補正部（信号補正手段）
Ｌ…読取光（読取用電磁波）
Ｓｃ１…アナログ電荷情報信号
Ｓｃ２…デジタル電荷情報信号
Ｓｃ２−１…第１のデジタル電荷情報信号
Ｓｃ２−２…第２のデジタル電荷情報信号

Claims (6)

1. 放射線画像情報を電荷情報として検出する放射線検出器と、
   前記放射線検出器から画素毎に読み出される前記電荷情報であるアナログ電荷情報信号を、第１の順序及びこの第１の順序と反対の第２の順序で交互に切り換えて通過させるアナログマルチプレクサと、
   前記アナログマルチプレクサを通過した前記アナログ電荷情報信号を増幅するアナログ信号増幅器と、
   前記アナログ電荷情報信号を、対応するデジタル電荷情報信号に変換するアナログ／デジタル変換手段と、
   前記第１の順序で前記アナログマルチプレクサを通過した前記アナログ電荷情報信号に対応する第１のデジタル電荷情報信号と、前記第２の順序で前記アナログマルチプレクサを通過した前記アナログ電荷情報信号に対応する第２のデジタル電荷情報信号の一方を用いて他方を補正する信号補正手段と、
   を有する放射線画像撮影装置。
2. 請求項１記載の放射線画像撮影装置において、
   前記第１の順序は、前記複数の画素の配列方向に沿った昇順及び降順の一方であり、前記第２の順序は、前記昇順及び降順の他方であることを特徴とする放射線画像撮影装置。
3. 請求項１又は２記載の放射線画像撮影装置において、
   前記アナログマルチプレクサは、前記複数の画素の配列方向に沿った１ライン毎に前記第１の順序と前記第２の順序の両方で前記電荷情報を読み出し、
   前記信号補正手段は、前記１ライン毎に前記第１の順序及び前記第２の順序で出力された前記第１のデジタル電荷情報信号及び前記第２のデジタル電荷情報信号の一方を用いて他方を補正する
   ことを特徴とする放射線画像撮影装置。
4. 請求項１又は２記載の放射線画像撮影装置において、
   前記アナログマルチプレクサは、前記複数の画素の配列方向に沿った１ライン毎に前記第１の順序と前記第２の順序を交互に切り換え、
   前記信号補正手段は、前記配列方向に隣り合う画素同士について、前記第１の順序及び前記第２の順序で出力された前記第１のデジタル電荷情報信号及び前記第２のデジタル電荷情報信号の一方を用いて他方を補正する
   ことを特徴とする放射線画像撮影装置。
5. 請求項３又は４記載の放射線画像撮影装置において、
   前記信号補正手段は、前記配列方向に隣り合う画素の電荷情報の差が所定の閾値よりも大きい場合に前記第１のデジタル電荷情報信号及び前記第２のデジタル電荷情報信号の一方を用いて他方を補正する
   ことを特徴とする放射線画像撮影装置。
6. 請求項１〜５いずれか１項に記載の放射線画像撮影装置において、
   前記信号補正手段は、前記第１のデジタル電荷情報信号及び前記第２のデジタル電荷情報信号の一方の一部を、他方の一部で置換することにより、前記一方のデジタル電荷情報信号を補正する
   ことを特徴とする放射線画像撮影装置。

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