JP2010088460A - データ処理方法、それを用いた放射線データ処理方法および放射線撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高速に読み出すことができるデータ処理方法、それを用いた放射線データ処理方法および放射線撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】各々の第1スイッチS1を介して各々のデータ線34を第1マルチプレクサ371で一群ごとに1つの共通データラインとしてそれぞれ共有して、各々の第2スイッチS2を介して2つの群の共通データラインを第2マルチプレクサ372でさらに共有するように構成し、第i群に属する第1スイッチS1のいずれか一つと、同じ第i群に属する第2スイッチS2とを同時にONにしてデータを第2マルチプレクサ372の外部に読み出して出力するときに、第i群の次に読み出して出力する第j群に属する第2スイッチS2をOFFにした状態で、同じ第j群に属する第1スイッチS1のいずれか1つをONにする。
【選択図】図6
【解決手段】各々の第1スイッチS1を介して各々のデータ線34を第1マルチプレクサ371で一群ごとに1つの共通データラインとしてそれぞれ共有して、各々の第2スイッチS2を介して2つの群の共通データラインを第2マルチプレクサ372でさらに共有するように構成し、第i群に属する第1スイッチS1のいずれか一つと、同じ第i群に属する第2スイッチS2とを同時にONにしてデータを第2マルチプレクサ372の外部に読み出して出力するときに、第i群の次に読み出して出力する第j群に属する第2スイッチS2をOFFにした状態で、同じ第j群に属する第1スイッチS1のいずれか1つをONにする。
【選択図】図6
Description
この発明は、複数のデータラインを介して各々のデータをそれぞれ読み出して処理するデータ処理方法、それを用いた放射線データ処理方法および放射線撮像装置に係り、特に、マルチプレクサにてデータを時分割して出力する技術に関する。
従来、この種のデータ処理方法は、放射線撮像装置などに用いられる。放射線撮像装置は、放射線を検出する放射線検出器を備えている。X線検出器を例に採って説明する。X線検出器は、X線感応型のX線変換層(半導体層)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)に変換し、変換されたキャリアを読み出すことでX線を検出する。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。
被検体にX線を照射して放射線撮像を行う場合には、被検体を透過した放射線像が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が膜内に発生する。その後、膜内で生成されたキャリアが、2次元状に配列されたキャリア収集電極に収集されて、所定時間(『蓄積時間』とも呼ばれる)分だけ積分された後、薄膜トランジスタを経由して外部に読み出される。
このようなX線検出器の周辺には、薄膜トランジスタのスイッチングのON/OFFの切り換えを行うゲートドライバ回路や、キャリアを電圧に変換してX線検出信号として出力する増幅器(アンプ)や、電圧の形態で変換されたX線検出信号を時分割して出力するマルチプレクサが配設されている。駆動回路はX線検出器に駆動信号を与えてX線検出器を駆動させ、読み出されたキャリアを増幅器にてX線検出信号に変換して出力し、マルチプレクサにてX線検出信号を時分割して出力する(例えば、特許文献1参照)。このようにX線変換層で変換されたキャリアを読み出してX線検出信号としてマルチプレクサの外部に出力することでX線を検出して、そのX線検出信号に基づいて画像処理を行ってX線撮像を行う。これらの周辺回路とX線検出器とを含めて撮像センサを構成している。ここで上述したキャリア(電荷情報)およびX線検出信号は、この発明における放射線データに相当する。
特許第3141033号公報(第1−6頁、図1)
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、キャリアやX線検出信号を読み出すためのデータ線の数が増えると、マルチプレクサ付近のデータ線に注目するとデータ線の配線が長くなるという問題がある。また、複数のデータ線のうち読み出すべきデータ線を選択するためにスイッチング素子をそれぞれ設けているので、データ線が増えることでスイッチング素子の数が増えるという問題がある。上述したデータ線の配線が長くなる、あるいはスイッチング素子の数が増えることにより、マルチプレクサにおいて寄生容量が増加して、コンデンサの蓄積容量も増加する。そして、蓄積容量が増加することで時定数が大きくなって遅延が大きくなり、信号の立ち上げが遅くなる。その結果、高速な信号伝達が困難になる。
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、高速に読み出すことができるデータ処理方法、それを用いた放射線データ処理方法および放射線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、複数のデータラインを介して各々のデータをそれぞれ読み出して、マルチプレクサにてデータを時分割して出力する処理を行うデータ処理方法であって、読み出しの上流から下流に向かって各データラインを、第1マルチプレクサ、第2マルチプレクサの順に電気的に接続するとともに、第1スイッチを前記第1マルチプレクサの上流側に電気的に接続し、第2スイッチを第1マルチプレクサの下流側で前記第2マルチプレクサの上流側に電気的に接続し、所定の複数の前記第1スイッチ、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータラインと前記第2スイッチとを一群としてそれぞれ区分けし、各々の第1スイッチを介して各々のデータラインを第1マルチプレクサで一群ごとに1つの共通データラインとしてそれぞれ共有して、各々の第2スイッチを介して複数群の前記共通データラインを第2マルチプレクサでさらに共有するように構成したときに、(a)所定の一群である第i群(ただし1≦i≦n、nは2以上の自然数、iは自然数)に属する第1スイッチのいずれか一つと、同じ第i群に属する第2スイッチとを同時にONにしてデータを第2マルチプレクサの外部に読み出して出力するときに、(b)前記第i群の次に読み出して出力する第j群(ただし1≦j≦n、j≠i、jは自然数)に属する第2スイッチをOFFにした状態で、同じ第j群に属する第1スイッチのいずれか1つをONにすることで、第j群に属する第1スイッチをONにしたデータを第j群に属する第1マルチプレクサにプリチャージする処理を行うことを特徴とするものである。
すなわち、請求項1に記載の発明は、複数のデータラインを介して各々のデータをそれぞれ読み出して、マルチプレクサにてデータを時分割して出力する処理を行うデータ処理方法であって、読み出しの上流から下流に向かって各データラインを、第1マルチプレクサ、第2マルチプレクサの順に電気的に接続するとともに、第1スイッチを前記第1マルチプレクサの上流側に電気的に接続し、第2スイッチを第1マルチプレクサの下流側で前記第2マルチプレクサの上流側に電気的に接続し、所定の複数の前記第1スイッチ、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータラインと前記第2スイッチとを一群としてそれぞれ区分けし、各々の第1スイッチを介して各々のデータラインを第1マルチプレクサで一群ごとに1つの共通データラインとしてそれぞれ共有して、各々の第2スイッチを介して複数群の前記共通データラインを第2マルチプレクサでさらに共有するように構成したときに、(a)所定の一群である第i群(ただし1≦i≦n、nは2以上の自然数、iは自然数)に属する第1スイッチのいずれか一つと、同じ第i群に属する第2スイッチとを同時にONにしてデータを第2マルチプレクサの外部に読み出して出力するときに、(b)前記第i群の次に読み出して出力する第j群(ただし1≦j≦n、j≠i、jは自然数)に属する第2スイッチをOFFにした状態で、同じ第j群に属する第1スイッチのいずれか1つをONにすることで、第j群に属する第1スイッチをONにしたデータを第j群に属する第1マルチプレクサにプリチャージする処理を行う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、読み出しの上流から下流に向かって各データラインを、第1マルチプレクサ、第2マルチプレクサの順に電気的に接続するとともに、第1スイッチを第1マルチプレクサの上流側に電気的に接続し、第2スイッチを第1マルチプレクサの下流側で第2マルチプレクサの上流側に電気的に接続する。所定の複数の第1スイッチ、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータラインと第2スイッチとを一群としてそれぞれ区分けする。各々の第1スイッチを介して各々のデータラインを第1マルチプレクサで一群ごとに1つの共通データラインとしてそれぞれ共有して、各々の第2スイッチを介して複数群の共通データラインを第2マルチプレクサでさらに共有するように構成する。このように構成することで、第1マルチプレクサにおいて寄生容量を一群の数の分の一だけ低減させることができる。一方で、(a)所定の一群である第i群(ただし1≦i≦n、nは2以上の自然数、iは自然数)に属する第1スイッチのいずれか一つと、同じ第i群に属する第2スイッチとを同時にONにしてデータを第2マルチプレクサの外部に読み出して出力するときに、(b)第i群の次に読み出して出力する第j群(ただし1≦j≦n、j≠i、jは自然数)に属する第2スイッチをOFFにした状態で、同じ第j群に属する第1スイッチのいずれか1つをONにすることで、第j群に属する第1スイッチをONにしたデータを第j群に属する第1マルチプレクサにプリチャージする処理を行う。このような(a)および(b)の処理を行うことで、第i群での出力を利用している間に他方の第j群での出力を開始して、プリチャージの分だけ読み出しを高速にすることができる。その結果、上述した寄生容量の低減により時定数をも低減させ、信号の立ち上げが速くなって高速な信号伝達が速くなって、データを高速に読み出すことができる。
上述した発明において、最初に読み出される一群から最後に読み出される一群に向かって読み出し順ごとに、上述した(a)および(b)の処理を繰り返して行うのが好ましい(請求項2に記載の発明)。つまり、上述した発明における第i群および次に読み出して出力する第j群を、最初に読み出される一群および最後に読み出される一群に拡張することで、最初に読み出される一群から最後に読み出される一群までに相当する領域において、データを高速に読み出すことができる。
上述したこれらの発明の一例は、(A1)各一群に属する各々の第1スイッチを連続して並設するとともに、(B1)各第1スイッチを介して第1マルチプレクサで共通データラインに共有される、各一群に属する各データラインも連続して並設するように構成したときに、上述した(a)および(b)の処理を行うことである(請求項3に記載の発明)。
また、上述したこれらの発明の他の一例は、(C1)最初に読み出される一群から最後に読み出される一群に向かって読み出し順ごとに、各一群に属する1つの第1スイッチを順に交互に並設するように、各一群に属する各々の第1スイッチを離散して並設するとともに、(D1)各一群に属する各データラインも離散して並設するように構成したときに、上述した(a)および(b)の処理を行うことである(請求項4に記載の発明)。
また、上述したこれらの発明のさらなる他の一例は、(A2)さらなる大きな各一群に属する各々の第2スイッチを連続して並設するとともに、(B2)各第2スイッチを介して電気的に接続される、さらなる大きな各一群に属する共通データラインも連続して並設し、かつ、さらなる大きな各一群において、(C2)最初に読み出される一群から最後に読み出される一群に向かって読み出し順ごとに、各一群に属する1つの第1スイッチを順に交互に並設するように、各一群に属する各々の第1スイッチを離散して並設するとともに、(D2)各一群に属する各データラインも離散して並設するように構成したときに、上述した(a)および(b)の処理を行うことである(請求項5に記載の発明)。
上述した一例(請求項3に記載の発明)における(A1)/(B1)での各一群をさらなる大きな一群に置き換えるとともに、同じ一例における(A1)/(B1)での第1スイッチを第2スイッチに置き換えることで、このさらなる他の一例(請求項5に記載の発明)における(A2)/(B2)を実行する。また、上述した他の一例(請求項4に記載の発明)における(C1)/(D1)が、このさらなる他の一例(請求項5に記載の発明)における(C2)/(D2)であるので、(C1)/(D1)をさらなる一例に組み込むことで(C2)/(D2)を実行する。つまり、このさらなる他の一例は、上述した一例と上述した他の一例とを組み合わせた例である。
また、これらの発明において、データラインの並設方向に順に読み出すように、上述した(a)および(b)の処理を行うのが好ましい(請求項6に記載の発明)。データラインの並設方向に順に読み出すように、上述した(a)および(b)の処理を行うことで、データの並設方向に相当する領域に順に走査(スキャン)しながら読み出すことができる。
また、請求項7に記載の発明は、請求項1から請求項6のいずれかに記載のデータ処理方法を用いた放射線データ処理方法であって、放射線の入射により放射線データに変換し、その変換された放射線データを読み出すことで放射線を検出し、その出力された放射線データについて、複数のデータラインを介して各々の放射線データをそれぞれ読み出して、マルチプレクサにて放射線データを時分割して出力する処理を行い、その放射線データ処理として、読み出しの上流から下流に向かって各データラインを、第1マルチプレクサ、第2マルチプレクサの順に電気的に接続するとともに、第1スイッチを前記第1マルチプレクサの上流側に電気的に接続し、第2スイッチを第1マルチプレクサの下流側で前記第2マルチプレクサの上流側に電気的に接続し、所定の複数の前記第1スイッチ、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータラインと前記第2スイッチとを一群としてそれぞれ区分けし、各々の第1スイッチを介して各々のデータラインを第1マルチプレクサで一群ごとに1つの共通データラインとしてそれぞれ共有して、各々の第2スイッチを介して複数群の前記共通データラインを第2マルチプレクサでさらに共有するように構成したときに、(a)所定の一群である第i群(ただし1≦i≦n、nは2以上の自然数、iは自然数)に属する第1スイッチのいずれか一つと、同じ第i群に属する第2スイッチとを同時にONにして放射線データを第2マルチプレクサの外部に読み出して出力するときに、(b)前記第i群の次に読み出して出力する第j群(ただし1≦j≦n、j≠i、jは自然数)に属する第2スイッチをOFFにした状態で、同じ第j群に属する第1スイッチのいずれか1つをONにすることで、第j群に属する第1スイッチをONにした放射線データを第j群に属する第1マルチプレクサにプリチャージする処理を行うことを特徴とするものである。
[作用・効果]請求項7に記載の発明によれば、各々の第1スイッチを介して各々のデータラインを第1マルチプレクサで一群ごとに1つの共通データラインとしてそれぞれ共有して、各々の第2スイッチを介して複数群の共通データラインを第2マルチプレクサでさらに共有するように構成し、(a)所定の一群である第i群(ただし1≦i≦n、nは2以上の自然数、iは自然数)に属する第1スイッチのいずれか一つと、同じ第i群に属する第2スイッチとを同時にONにして放射線データを第2マルチプレクサの外部に読み出して出力するときに、(b)第i群の次に読み出して出力する第j群(ただし1≦j≦n、j≠i、jは自然数)に属する第2スイッチをOFFにした状態で、同じ第j群に属する第1スイッチのいずれか1つをONにすることで、第j群に属する第1スイッチをONにした放射線データを第j群に属する第1マルチプレクサにプリチャージする処理を行うことで、放射線データを高速に読み出すことができる。
また、請求項8に記載の発明は、請求項1から請求項6のいずれかに記載のデータ処理方法を用いた放射線撮像装置であって、放射線の入射により放射線データに変換する変換層と、変換された放射線データを読み出すデータラインと、各々のデータラインを介して読み出された放射線データを時分割して出力する第1マルチプレクサおよび第2マルチプレクサと、ON/OFFを行う第1スイッチおよび第2スイッチと、次の(a)および(b)の処理を行う制御手段とを備え、読み出しの上流から下流に向かって各データラインを、第1マルチプレクサ、第2マルチプレクサの順に電気的に接続するとともに、第1スイッチを前記第1マルチプレクサの上流側に電気的に接続し、第2スイッチを第1マルチプレクサの下流側で前記第2マルチプレクサの上流側に電気的に接続し、所定の複数の前記第1スイッチ、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータラインと前記第2スイッチとを一群としてそれぞれ区分けし、各々の第1スイッチを介して各々のデータラインを第1マルチプレクサで一群ごとに1つの共通データラインとしてそれぞれ共有して、各々の第2スイッチを介して複数群の前記共通データラインを第2マルチプレクサでさらに共有するように構成したときに、(a)所定の一群である第i群(ただし1≦i≦n、nは2以上の自然数、iは自然数)に属する第1スイッチのいずれか一つと、同じ第i群に属する第2スイッチとを同時にONにして放射線データを第2マルチプレクサの外部に読み出して出力するときに、(b)前記第i群の次に読み出して出力する第j群(ただし1≦j≦n、j≠i、jは自然数)に属する第2スイッチをOFFにした状態で、同じ第j群に属する第1スイッチのいずれか1つをONにすることで、第j群に属する第1スイッチをONにした放射線データを第j群に属する第1マルチプレクサにプリチャージする処理を行うように前記制御手段は制御し、前記変換層で変換された放射線データを読み出して出力することで放射線を検出して、その放射線データに基づいて放射線撮像を行うことを特徴とするものである。
[作用・効果]請求項8に記載の発明によれば、各々の第1スイッチを介して各々のデータラインを第1マルチプレクサで一群ごとに1つの共通データラインとしてそれぞれ共有して、各々の第2スイッチを介して複数群の共通データラインを第2マルチプレクサでさらに共有するように構成し、(a)所定の一群である第i群(ただし1≦i≦n、nは2以上の自然数、iは自然数)に属する第1スイッチのいずれか一つと、同じ第i群に属する第2スイッチとを同時にONにして放射線データを第2マルチプレクサの外部に読み出して出力するときに、(b)第i群の次に読み出して出力する第j群(ただし1≦j≦n、j≠i、jは自然数)に属する第2スイッチをOFFにした状態で、同じ第j群に属する第1スイッチのいずれか1つをONにすることで、第j群に属する第1スイッチをONにした放射線データを第j群に属する第1マルチプレクサにプリチャージする処理を行うように制御手段が制御することで、放射線データを高速に読み出すことができる。その結果、放射線撮像をも高速に行うことができる。
この発明に係るデータ処理方法、それを用いた放射線データ処理方法および放射線撮像装置によれば、各々の第1スイッチを介して各々のデータラインを第1マルチプレクサで一群ごとに1つの共通データラインとしてそれぞれ共有して、各々の第2スイッチを介して複数群の共通データラインを第2マルチプレクサでさらに共有するように構成し、(a)所定の一群である第i群(ただし1≦i≦n、nは2以上の自然数、iは自然数)に属する第1スイッチのいずれか一つと、同じ第i群に属する第2スイッチとを同時にONにしてデータを第2マルチプレクサの外部に読み出して出力するときに、(b)第i群の次に読み出して出力する第j群(ただし1≦j≦n、j≠i、jは自然数)に属する第2スイッチをOFFにした状態で、同じ第j群に属する第1スイッチのいずれか1つをONにすることで、第j群に属する第1スイッチをONにしたデータを第j群に属する第1マルチプレクサにプリチャージする処理を行うことで、データを高速に読み出すことができる。
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線透視撮影装置のブロック図であり、図2は、X線透視撮影装置に用いられている側面視したフラットパネル型X線検出器の等価回路であり、図3は、平面視したフラットパネル型X線検出器の等価回路である。後述する実施例2、3も含めて、本実施例1では、放射線検出器としてフラットパネル型X線検出器(以下、適宜「FPD」という)を例に採るとともに、放射線撮像装置としてX線透視撮影装置を例に採って説明する。
図1は、実施例1に係るX線透視撮影装置のブロック図であり、図2は、X線透視撮影装置に用いられている側面視したフラットパネル型X線検出器の等価回路であり、図3は、平面視したフラットパネル型X線検出器の等価回路である。後述する実施例2、3も含めて、本実施例1では、放射線検出器としてフラットパネル型X線検出器(以下、適宜「FPD」という)を例に採るとともに、放射線撮像装置としてX線透視撮影装置を例に採って説明する。
後述する実施例2、3も含めて、本実施例1に係るX線透視撮影装置は、図1に示すように、被検体Mを載置する天板1と、その被検体Mに向けてX線を照射するX線管2と、被検体Mを透過したX線を検出するFPD3とを備えている。
X線透視撮影装置は、他に、天板1の昇降および水平移動を制御する天板制御部4や、FPD3の走査を制御するFPD制御部5や、X線管2の管電圧や管電流を発生させる高電圧発生部6を有するX線管制御部7や、FPD3から電荷信号であるX線検出信号をディジタル化して取り出すA/D変換器8や、A/D変換器8から出力されたX線検出信号に基づいて種々の処理を行う画像処理部9や、これらの各構成部を統括するコントローラ10や、処理された画像などを記憶するメモリ部11や、オペレータが入力設定を行う入力部12や、処理された画像などを表示するモニタ13などを備えている。
天板制御部4は、天板1を水平移動させて被検体Mを撮像位置にまで収容したり、昇降、回転および水平移動させて被検体Mを所望の位置に設定したり、水平移動させながら撮像を行ったり、撮像終了後に水平移動させて撮像位置から退避させる制御などを行う。FPD制御部5は、FPD3を水平移動させたり、被検体Mの体軸の軸心周りに回転移動させることによる走査に関する制御などを行う。高電圧発生部6は、X線を照射させるための管電圧や管電流を発生してX線管2に与え、X線管制御部7は、X線管2を水平移動させたり、被検体Mの体軸の軸心周りに回転移動させるによる走査に関する制御や、X線管3側のコリメータ(図示省略)の照視野の設定の制御などを行う。なお、X線管2やFPD3の走査の際には、X線管2から照射されたX線をFPD3が検出できるようにX線管2およびFPD3が互いに対向しながらそれぞれの移動を行う。
コントローラ10は、中央演算処理装置(CPU)などで構成されており、メモリ部11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。また、入力部12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で構成されている。X線透視撮影装置では、被検体Mを透過したX線をFPD3が検出して、検出されたX線に基づいて画像処理部9で画像処理を行うことで被検体Mの撮像を行う。
後述する実施例2,3も含めて、本実施例1では、FPD制御部5は、後述する(a)および(b)の処理を制御する機能を備えている。具体的なFPD制御部5の機能については後述する。また、FPD3およびFPD制御部5で、図3の撮像センサSを構成する。FPD制御部5は、この発明における制御手段に相当する。
FPD3は、図2に示すように、X線などの放射線が入射することによりキャリアが生成される放射線感応型の半導体厚膜31と、半導体厚膜31の表面に設けられた電圧印加電極32と、半導体厚膜31の放射線入射側とは反対側にある裏面に設けられたキャリア収集電極33と、キャリア収集電極33への収集キャリアを溜める電荷蓄積用のコンデンサCaと、コンデンサCaに蓄積された電荷を取り出すための通常時OFF(遮断)の電荷取り出し用のスイッチ素子である薄膜トランジスタ(TFT)Trとを備えている。半導体厚膜31は、この発明における変換層に相当する。
この他に、後述する実施例2,3も含めて、本実施例1では、薄膜トランジスタTrのソースに接続されているデータ線34と、薄膜トランジスタTrのゲートに接続されているゲート線35とを備えており、電圧印加電極32,半導体厚膜31,キャリア収集電極33,コンデンサCa,薄膜トランジスタTr,データ線34およびゲート線35が絶縁基板36の上に積層されて構成されている。データ線34は、この発明におけるデータラインに相当する。
図2、図3に示すように、縦・横式2次元マトリックス状配列で多数個(例えば、1024個×1024個や4096×4096個)形成されたキャリア収集電極33ごとに、上述した各々のコンデンサCaおよび薄膜トランジスタTrがそれぞれ接続されており、それらキャリア収集電極33,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32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。また、上述したデータ線34は、図3に示すように、横(X)方向に複数本に並列されているとともに、上述したゲート線35は、図3に示すように、縦(Y)方向に複数本に並列されており、各々のデータ線34およびゲート線35は各検出素子DUに接続されている。また、データ線34は、増幅器(アンプ)Ampを介してマルチプレクサ37に接続されており、ゲート線35はゲートドライバ回路38に接続されている。なお、検出素子DUの配列個数は上述の1024個×1024個や4096×4096個だけでなく、実施形態に応じて配列個数を変更して使用することができる。したがって、検出素子DUが1個のみの形態であってもよい。
検出素子DUは2次元マトリックス状配列で絶縁基板36にパターン形成されており、検出素子DUがパターン形成された絶縁基板36は『アクティブ・マトリクス基板』とも呼ばれている。
また、FPD3の検出素子DU周辺を作成する場合には、絶縁基板36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、データ線34およびゲート線35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33,半導体厚膜31,電圧印加電極32などを順に積層形成する。なお、半導体厚膜31を形成する半導体については、アモルファス型の半導体や多結晶型の半導体などに例示されるように、用途や耐電圧などに応じて適宜選択することができる。
増幅器Ampは、各データ線34ごとに接続されており、キャリア(電荷情報)を電圧に変換してX線検出信号として出力する。マルチプレクサ37は、電圧の形態で変換されたX線検出信号を時分割して出力する。そして、このようにキャリアを読み出してX線検出信号としてマルチプレクサ37の外部にあるA/D変換器8(図1および図3を参照)に出力することでX線を検出する。なお、A/D変換器8については、FPD3の構成内に備えてもよい。キャリア(電荷情報)およびX線検出信号は、この発明における放射線データに相当する。
次に、マルチプレクサ37周辺の構造の一例について、図4を参照して説明する。図4は、実施例1に係るマルチプレクサ周辺のブロック図である。また、本実施例1の図4との比較のために、図5を併せて参照して説明する。図5は、従来のマルチプレクサ周辺のブロック図である。図4、図5では、増幅器Amp(図3を参照)とスイッチS(実施例1の図4では第1スイッチS1)との間に、各データ線34ごとに端子Chを設けており、図面から見て右から順に、Ch.1、Ch.2、Ch.3、Ch.4、…、Ch.N−3、Ch.N−2、Ch.N−1、Ch.Nとする。
従来では、図5に示すように、スイッチSをマルチプレクサ37の上流側に電気的に接続している。各々のスイッチSを介して各々のデータ線34をマルチプレクサ37で1つの共通データラインとして共有している。このスイッチSは、複数のデータ線34のうち読み出すべきデータ線34を選択するために設けられている。したがって、データ線34が増えることで、データ線34の配線が長くなり、スイッチSの数が増える。データ線34の配線が長くなることでマルチプレクサ37において、図5に示すように寄生容量CPが発生して増加する。なお、選択されるデータ線34ではスイッチSをONにして、それ以外のデータ線34でのスイッチSを全てOFFにするが、OFFになったスイッチSにノイズが乗り、OFFになったにも関わらずこれらのスイッチSからのノイズが寄生容量CPを介して出力に出てしまう。したがって、スイッチSの数が増えることで寄生容量CPによるノイズ量が増える。
このように、従来では、マルチプレクサ37において寄生容量CPが増加して、コンデンサの蓄積容量も増加する。そして、蓄積容量が増加することで時定数が大きくなって遅延が大きくなり、信号の立ち上げが遅くなる。その結果、高速な信号伝達が困難になる。
そこで、本実施例1では、図4に示すように、マルチプレクサ37を第1マルチプレクサ371と第2マルチプレクサ372とに2段に分け、スイッチSを第1スイッチS1と第2スイッチS2とに2段に分けている。第1マルチプレクサ371は、この発明における第1マルチプレクサに相当し、第2マルチプレクサ372は、この発明における第2マルチプレクサに相当し、第1スイッチS1は、この発明における第1スイッチに相当し、第2スイッチS2は、この発明における第2スイッチに相当する。
具体的には、読み出しの上流から下流に向かって各データ線34を、第1マルチプレクサ371、第2マルチプレクサ372の順に電気的に接続するとともに、第1スイッチS1を第1マルチプレクサ371の上流側に接続し、第2スイッチS2を第1マルチプレクサ371の下流側で第2マルチプレクサ372の上流側に電気的に接続する。所定の複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを一群としてそれぞれ区分けする。各々の第1スイッチS1を介して各々のデータ線34を第1マルチプレクサ371で一群ごとに1つの共通データラインとしてそれぞれ共有して、各々の第2スイッチS2を介して複数群の共通データラインを第2マルチプレクサ372でさらに共有するように構成する。なお、第2マルチプレクサ372の外部にはバッファアンプB−Ampを配設し、バッファアンプB−Ampを介して、A/D変換器8(図1、図3を参照)に接続する。
本実施例1では、Ch.1、Ch.2、Ch.3、Ch.4、…にそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを一群として区分けするとともに、…、Ch.N−3、Ch.N−2、Ch.N−1、Ch.Nにそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを一群として区分けする。したがって、2つの群に区分けされることになる。
Ch.1、Ch.2、Ch.3、Ch.4、…にそれぞれ接続された各々の第1スイッチS1を介して各々のデータ線34を介して各々のデータ線34を第1マルチプレクサ371で1つの共通データラインとして共有するとともに、…、Ch.N−3、Ch.N−2、Ch.N−1、Ch.Nにそれぞれ接続された各々の第1スイッチS1を介して各々のデータ線34を介して各々のデータ線34を第1マルチプレクサ371で1つの共通データラインとして共有する。これによって、後述する実施例2も含めて、本実施例1では、共通データラインは各一群ごとに2本存在することになり、各々の第2スイッチS2を介して2つの群の共通データラインを第2マルチプレクサ372でさらに共有するように構成する。
また、本実施例1では、図4に示すように、(A1)各一群に属する各々の第1スイッチS1を連続して並設するとともに、(B1)各第1スイッチS1を介して第1マルチプレクサ371で共通データラインに共有される、各一群に属する各データ線34も連続して並設するように構成している。
本実施例1では、2つの群に区分けされるので、図4に示すように、Ch.1、Ch.2、Ch.3、Ch.4、…にそれぞれ接続された一群に属する各々の第1スイッチS1を連続して並設するとともに、…、Ch.N−3、Ch.N−2、Ch.N−1、Ch.Nにそれぞれ接続された一群に属する各々の第1スイッチS1を連続して並設する。Ch.1、Ch.2、Ch.3、Ch.4、…にそれぞれ接続された各第1スイッチS1を介して第1マルチプレクサ371で共通データラインに共有される、一群に属する各データ線34も連続して並設するように構成するとともに、…、Ch.N−3、Ch.N−2、Ch.N−1、Ch.Nにそれぞれ接続された各第1スイッチS1を介して第1マルチプレクサ371で共通データラインに共有される、一群に属する各データ線34も連続して並設するように構成している。
次に、マルチプレクサ周辺での読み出しに関するデータ処理について、図6、図7を参照して説明する。図6、図7は、実施例1に係るマルチプレクサ周辺での読み出しに関するデータ処理を併記したマルチプレクサ周辺のブロック図である。
FPD制御部5(図1、図3を参照)は、下記の(a)および(b)の処理を制御する。すなわち、(a)所定の一群である第i群(ただし1≦i≦n、nは2以上の自然数、iは自然数)に属する第1スイッチS1のいずれか一つと、同じ第i群に属する第2スイッチS2とを同時にONにしてデータ(ここではX線検出信号)を第2マルチプレクサS2の外部に読み出して出力する。このような出力状態で、(b)第i群の次に読み出して出力する第j群(ただし1≦j≦n、j≠i、jは自然数)に属する第2スイッチS2をOFFにした状態で、同じ第j群に属する第1スイッチS1のいずれか1つをONにすることで、第j群に属する第1スイッチS1をONにしたデータ(ここではX線検出信号)を第j群に属する第1マルチプレクサ371にプリチャージする処理を行う。
本実施例1では、2つの群に区分けされるので、Ch.1、Ch.2、Ch.3、Ch.4、…にそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを、例えば第i群(ここでi=1)として、…、Ch.N−3、Ch.N−2、Ch.N−1、Ch.Nにそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2と、例えば第j群(ここでj=2)として区分けする。
また、本実施例1では、最初に読み出される一群である第1群から最後に読み出される一群である第2群に向かって読み出し順ごとに、上述した(a)および(b)の処理を繰り返して行っている。
具体的には、図6(a)に示すように、第1群に属する第1スイッチS1のうち、Ch.1に接続された第1スイッチS1と、同じ第1群に属する第2スイッチS2とを同時にONにしてデータであるX線検出信号を第2マルチプレクサS2の外部に読み出して出力する。このような出力状態で、第1群の次に読み出して出力する第2群に属する第2スイッチS2をOFFにした状態で、同じ第2群に属する第1スイッチS1のうち、Ch.Nに接続された第1スイッチS1をONにすることで、第2群に属する第1スイッチS1をONにしたデータであるX線検出信号を第2群に属する第1マルチプレクサ371にプリチャージする処理を行う。
次に、図6(b)に示すように、第2群に属する第1スイッチS1のうち、Ch.Nに接続された第1スイッチS1と、同じ第2群に属する第2スイッチS2とを同時にONにしてデータであるX線検出信号を第2マルチプレクサS2の外部に読み出して出力する。このような出力状態で、第2群の次に読み出して出力する第1群に属する第2スイッチS2をOFFにした状態で、同じ第1群に属する第1スイッチS1のうち、Ch.2に接続された第1スイッチS1をONにすることで、第1群に属する第1スイッチS1をONにしたデータであるX線検出信号を第1群に属する第1マルチプレクサ371にプリチャージする処理を行う。
次に、図7(a)に示すように、第1群に属する第1スイッチS1のうち、Ch.2に接続された第1スイッチS1と、同じ第1群に属する第2スイッチS2とを同時にONにしてデータであるX線検出信号を第2マルチプレクサS2の外部に読み出して出力する。このような出力状態で、第1群の次に読み出して出力する第2群に属する第2スイッチS2をOFFにした状態で、同じ第2群に属する第1スイッチS1のうち、Ch.N−1に接続された第1スイッチS1をONにすることで、第2群に属する第1スイッチS1をONにしたデータであるX線検出信号を第2群に属する第1マルチプレクサ371にプリチャージする処理を行う。
次に、図7(b)に示すように、第2群に属する第1スイッチS1のうち、Ch.N−1に接続された第1スイッチS1と、同じ第2群に属する第2スイッチS2とを同時にONにしてデータであるX線検出信号を第2マルチプレクサS2の外部に読み出して出力する。このような出力状態で、第2群の次に読み出して出力する第1群に属する第2スイッチS2をOFFにした状態で、同じ第1群に属する第1スイッチS1のうち、Ch.3に接続された第1スイッチS1をONにすることで、第1群に属する第1スイッチS1をONにしたデータであるX線検出信号を第1群に属する第1マルチプレクサ371にプリチャージする処理を行う。以下、同様の処理を繰り返し行う。
つまり、第i群および次に読み出して出力する第j群を、最初に読み出される一群および最後に読み出される一群に拡張することで、最初に読み出される一群である第1群から最後に読み出される一群である第2群までに相当する領域において、データを高速に読み出すことができる。
上述した本実施例1に係るX線透視撮影装置によれば、各々の第1スイッチS1を介して各々のデータ線34を第1マルチプレクサ371で一群ごとに1つの共通データラインとしてそれぞれ共有して、各々の第2スイッチS2を介して複数群(ここでは2つの群)の共通データラインを第2マルチプレクサ372でさらに共有するように構成する。このように構成することで、第1マルチプレクサ371において寄生容量CPを一群の数の分の一(ここでは二分の一)だけ低減させることができる。
一方で、(a)所定の一群である第i群(ただし1≦i≦n、nは2以上の自然数、iは自然数)に属する第1スイッチS1のいずれか一つと、同じ第i群に属する第2スイッチS2とを同時にONにして放射線データ(ここではX線検出信号)を第2マルチプレクサ372の外部に読み出して出力するときに、(b)第i群の次に読み出して出力する第j群(ただし1≦j≦n、j≠i、jは自然数)に属する第2スイッチS2をOFFにした状態で、同じ第j群に属する第1スイッチS1のいずれか1つをONにすることで、第j群に属する第1スイッチS1をONにした放射線データ(ここではX線検出信号)を第j群に属する第1マルチプレクサ371にプリチャージする処理を行うようにFPD制御部5が制御する。このような処理を行うことで、第i群での出力を利用している間に他方の第j群での出力を開始して、プリチャージの分だけ読み出しを高速にすることができる。その結果、上述した寄生容量CPの低減により時定数をも低減させ、信号の立ち上げが速くなって高速な信号伝達が速くなって、放射線データ(ここではX線検出信号)を高速に読み出すことができる。その結果、放射線撮像(ここではX線透視撮影)をも高速に行うことができる。
次に、図面を参照してこの発明の実施例2を説明する。
図8は、実施例2に係るマルチプレクサ周辺のブロック図である。なお、後述する実施例3も含めて、本実施例2に係るX線透視撮影装置は、上述した実施例1と同様に、図1に示す構成である。
図8は、実施例2に係るマルチプレクサ周辺のブロック図である。なお、後述する実施例3も含めて、本実施例2に係るX線透視撮影装置は、上述した実施例1と同様に、図1に示す構成である。
上述した実施例1との相違点は、実施例1ではマルチプレクサ37周辺の構造が図4に示すような構造であったのに対して、本実施例2では図8に示すような構造である点である。なお、各々の第1スイッチS1を介して各々のデータ線34を第1マルチプレクサ371で一群ごとに1つの共通データラインとしてそれぞれ共有して、各々の第2スイッチS2を介して複数群(ここでは2つの群)の共通データラインを第2マルチプレクサ372でさらに共有するように構成する点は、実施例1と同じである。
具体的には、本実施例2では、図8に示すように、奇数番目であるCh.1、Ch.3、…、Ch.N−3、Ch.N−1にそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを一群として区分けするとともに、偶数番目であるCh.2、Ch.4、…、Ch.N−2、Ch.Nにそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを一群として区分けする。したがって、上述した実施例1と同様に、本実施例2でも、2つの群に区分けされることになる。なお、本実施例2では、端子Chの数Nを偶数とする。したがって、Ch.Nは偶数番目になる。
奇数番目であるCh.1、Ch.3、…、Ch.N−3、Ch.N−1にそれぞれ接続された各々の第1スイッチS1を介して各々のデータ線34を介して各々のデータ線34を第1マルチプレクサ371で1つの共通データラインとして共有するとともに、偶数番目であるCh.2、Ch.4、…、Ch.N−2、Ch.Nにそれぞれ接続された各々の第1スイッチS1を介して各々のデータ線34を介して各々のデータ線34を第1マルチプレクサ371で1つの共通データラインとして共有する。これによって、上述した実施例1と同様に、本実施例2でも、共通データラインは各一群ごとに2本存在することになり、各々の第2スイッチS2を介して2つの群の共通データラインを第2マルチプレクサ372でさらに共有するように構成する。
また、本実施例2では、図8に示すように、(C1)最初に読み出される一群から最後に読み出される一群に向かって読み出し順ごとに、各一群に属する1つの第1スイッチS1を順に交互に並設するように、各一群に属する各々の第1スイッチS1を離散して並設するとともに、(D1)各一群に属する各データ線34も離散して並設するように構成している。
本実施例2では、最初に読み出される一群を、奇数番目であるCh.1、Ch.3、…、Ch.N−3、Ch.N−1にそれぞれ接続された一群とするとともに、最後に読み出される一群を、偶数番目であるCh.2、Ch.4、…、Ch.N−2、Ch.Nにそれぞれ接続された一群とする。
本実施例2では、奇数・偶数に応じて2つの群に区分けされるので、図8に示すように、最初に読み出される一群(奇数番目であるCh.1、Ch.3、…、Ch.N−3、Ch.N−1にそれぞれ接続された一群)から最後に読み出される一群(偶数番目であるCh.2、Ch.4、…、Ch.N−2、Ch.Nにそれぞれ接続された一群)に向かって読み出し順ごとに、以下のように並設する。すなわち、奇数番目であるCh.1、Ch.3、…、Ch.N−3、Ch.N−1にそれぞれ接続された一群、偶数番目であるCh.2、Ch.4、…、Ch.N−2、Ch.Nにそれぞれ接続された一群の各一群に属する各々の第1スイッチS1を順に交互に並設するように、各一群に属する各々の第1スイッチS1を離散して並設する。そして、各一群に属する各データ線34も離散して並設するように構成している。つまり、奇数番目の端子Chにそれぞれ接続された第1スイッチS1およびデータ線34と偶数番目の端子Chにそれぞれ接続された第1スイッチS1およびデータ線34とを順に交互に並設する。
次に、マルチプレクサ周辺での読み出しに関するデータ処理について、図9、図10を参照して説明する。図9、図10は、実施例2に係るマルチプレクサ周辺での読み出しに関するデータ処理を併記したマルチプレクサ周辺のブロック図である。
上述した実施例1と同様に、FPD制御部5(図1、図3を参照)は、下記の(a)および(b)の処理を制御する。すなわち、(a)所定の一群である第i群(ただし1≦i≦n、nは2以上の自然数、iは自然数)に属する第1スイッチS1のいずれか一つと、同じ第i群に属する第2スイッチS2とを同時にONにしてデータ(ここではX線検出信号)を第2マルチプレクサS2の外部に読み出して出力する。このような出力状態で、(b)第i群の次に読み出して出力する第j群(ただし1≦j≦n、j≠i、jは自然数)に属する第2スイッチS2をOFFにした状態で、同じ第j群に属する第1スイッチS1のいずれか1つをONにすることで、第j群に属する第1スイッチS1をONにしたデータ(ここではX線検出信号)を第j群に属する第1マルチプレクサ371にプリチャージする処理を行う。
本実施例2では、奇数・偶数に応じて2つの群に区分けされるので、奇数番目であるCh.1、Ch.3、…、Ch.N−3、Ch.N−1にそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを、例えば第i群(ここでi=1)として、偶数番目であるCh.2、Ch.4、…、Ch.N−2、Ch.Nにそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを、例えば第j群(ここでj=2)として区分けする。
また、上述した実施例1と同様に、本実施例2でも、最初に読み出される一群である第1群(本実施例2の場合には奇数番目であるCh.1、Ch.3、…、Ch.N−3、Ch.N−1にそれぞれ接続された一群)から最後に読み出される一群である第2群(本実施例2の場合には偶数番目であるCh.2、Ch.4、…、Ch.N−2、Ch.Nにそれぞれ接続された一群)に向かって読み出し順ごとに、上述した(a)および(b)の処理を繰り返して行っている。
具体的には、図9に示すように、第1群に属する第1スイッチS1のうち、Ch.1に接続された第1スイッチS1と、同じ第1群に属する第2スイッチS2とを同時にONにしてデータであるX線検出信号を第2マルチプレクサS2の外部に読み出して出力する。このような出力状態で、第1群の次に読み出して出力する第2群に属する第2スイッチS2をOFFにした状態で、同じ第2群に属する第1スイッチS1のうち、Ch.2に接続された第1スイッチS1をONにすることで、第2群に属する第1スイッチS1をONにしたデータであるX線検出信号を第2群に属する第1マルチプレクサ371にプリチャージする処理を行う。
次に、図10(a)に示すように、第2群に属する第1スイッチS1のうち、Ch.2に接続された第1スイッチS1と、同じ第2群に属する第2スイッチS2とを同時にONにしてデータであるX線検出信号を第2マルチプレクサS2の外部に読み出して出力する。このような出力状態で、第2群の次に読み出して出力する第1群に属する第2スイッチS2をOFFにした状態で、同じ第1群に属する第1スイッチS1のうち、Ch.3に接続された第1スイッチS1をONにすることで、第1群に属する第1スイッチS1をONにしたデータであるX線検出信号を第1群に属する第1マルチプレクサ371にプリチャージする処理を行う。
次に、図10(b)に示すように、第1群に属する第1スイッチS1のうち、Ch.3に接続された第1スイッチS1と、同じ第1群に属する第2スイッチS2とを同時にONにしてデータであるX線検出信号を第2マルチプレクサS2の外部に読み出して出力する。このような出力状態で、第1群の次に読み出して出力する第2群に属する第2スイッチS2をOFFにした状態で、同じ第2群に属する第1スイッチS1のうち、Ch.4に接続された第1スイッチS1をONにすることで、第2群に属する第1スイッチS1をONにしたデータであるX線検出信号を第2群に属する第1マルチプレクサ371にプリチャージする処理を行う。以下、同様の処理をCh.Nまで繰り返し行う。
また、図9および図10の説明から明らかなように、Ch.1、Ch.2、Ch.3、Ch.4、…の順に読み出すように、すなわち、データ線34の並設方向に順に読み出すように、上述した(a)および(b)の処理を行っている。このような処理を行うことで、データの並設方向に相当する領域に順に走査(スキャン)しながら読み出すことができる。
上述した本実施例2に係るX線透視撮影装置の作用・効果は、上述した実施例1と同様なので、その説明を省略する。
次に、図面を参照してこの発明の実施例3を説明する。
図11は、実施例3に係るマルチプレクサ周辺のブロック図である。本実施例3に係るX線透視撮影装置は、上述した実施例1,2と同様に、図1に示す構成である。
図11は、実施例3に係るマルチプレクサ周辺のブロック図である。本実施例3に係るX線透視撮影装置は、上述した実施例1,2と同様に、図1に示す構成である。
上述した実施例1との相違点は、実施例1ではマルチプレクサ37周辺の構造が図4に示すような構造であったのに対して、本実施例3では図11に示すような構造である点である。なお、各々の第1スイッチS1を介して各々のデータ線34を第1マルチプレクサ371で一群ごとに1つの共通データラインとしてそれぞれ共有して、各々の第2スイッチS2を介して複数群の共通データラインを第2マルチプレクサ372でさらに共有するように構成する点は、実施例1と同じである。
具体的には、本実施例3では、図11に示すように、(A2)さらなる大きな各一群に属する各々の第2スイッチS2を連続して並設するとともに、(B2)各第2スイッチS2を介して電気的に接続される、さらなる大きな各一群に属する共通データラインも連続して並設している。さらなる大きな各一群において、(C2)最初に読み出される一群から最後に読み出される一群に向かって読み出し順ごとに、各一群に属する1つの第1スイッチS1を順に交互に並設するように、各一群に属する各々の第1スイッチS1を離散して並設するとともに、(D2)各一群に属する各データ線34も離散して並設するように構成している。
上述した実施例1における(A1)/(B1)での各一群をさらなる大きな一群に置き換えるとともに、同じ実施例1における(A1)/(B1)での第1スイッチを第2スイッチに置き換えることで、本実施例3における(A2)/(B2)を実行する。また、上述した実施例2における(C1)/(D1)が、本実施例3における(C2)/(D2)であるので、(C1)/(D1)を本実施例3に組み込むことで(C2)/(D2)を実行する。つまり、本実施例3は、上述した実施例1と実施例2とを組み合わせた例である。
本実施例3では、前半の奇数番目であるCh.1、Ch.3、…にそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを一群として区分けするとともに、前半の偶数番目であるCh.2、Ch.4、…にそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを一群として区分けし、後半の奇数番目である…、Ch.N−3、Ch.N−1にそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを一群として区分けし、後半の偶数番目である…、Ch.N−2、Ch.Nにそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを一群として区分けする。したがって、上述した実施例1,2と相違して、4つの群に区分けされることになる。なお、本実施例3では、端子Chの数Nを4の倍数とする。したがって、Ch.Nは4の倍数番目になる。
なお、前半の奇数番目であるCh.1、Ch.3、…にそれぞれ接続された一群、および前半の偶数番目であるCh.2、Ch.4、…にそれぞれ接続された一群を、さらなる大きな一群にまとめるとともに、後半の奇数番目である…、Ch.N−3、Ch.N−1にそれぞれ接続された一群、および後半の偶数番目である…、Ch.N−2、Ch.Nにそれぞれ接続された一群を、さらなる大きな一群にまとめている。つまり、さらなる大きな各一群は、前半の番数が割り振られた端子Chと後半の番数が割り振られた端子Chとに、さらに区分けしていることになる。
また、本実施例3では、最初に読み出される一群を、前半の奇数番目であるCh.1、Ch.3、…にそれぞれ接続された一群とするとともに、次に読み出される一群を、前半の偶数番目であるCh.2、Ch.4、…にそれぞれ接続された一群とし、さらに次に読み出される一群を、後半の奇数番目である…、Ch.N−3、Ch.N−1にそれぞれ接続された一群とし、最後に読み出される一群を、後半の偶数番目である…、Ch.N−2、Ch.Nにそれぞれ接続された一群とする。
前半/後半の番数が割り振られた、さらなる大きな各一群に属する各々の第2スイッチS2を連続して並設するとともに、(B2)各第2スイッチS2を介して電気的に接続される、さらなる大きな各一群に属する共通データラインも連続して並設している。前半/後半の番数が割り振られた、さらなる大きな各一群において、最初に読み出される一群から最後に読み出される一群に向かって読み出し順ごとに、各一群に属する1つの第1スイッチS1を順に交互に並設するように、各一群に属する各々の第1スイッチS1を離散して並設するとともに、各一群に属する各データ線34も離散して並設するように構成している。
上述した本実施例3に係るX線透視撮影装置の作用・効果は、上述した実施例1,2と同様なので、その説明を省略する。
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)上述した各実施例では、図1に示すようなX線透視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。なお、この発明は、X線撮影装置のように(透視撮影でなく)実際に撮影を行うとき特に有用である。
(2)上述した各実施例では、入射した放射線を半導体厚膜31(変換層)によって電荷情報に直接に変換した、「直接変換型」の放射線検出器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半導体層によってその光を電荷情報に変換する「間接変換型」の放射線検出器をこの発明は適用してもよい。光感応型の半導体層については、フォトダイオードで形成してもよい。
(3)上述した各実施例では、X線を検出するX線検出器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γ線検出器に例示されるように、放射線を検出する放射線検出器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、放射線を検出して撮像を行う装置であれば特に限定されない。
(4)上述した各実施例における各一群の数は、実施例1,2のような2つや実施例3のような4つに限定されない。実施例1,2において3つ以上であってもよいし、実施例4において4つ以外であってもよい。したがって、各一群の数は、複数であれば特に限定されない。具体的な変形例の形態としては、下記(5)の変形例や(6)の変形例で示す。
(5)上述した実施例1では、2つの群に区分けしたが、図12に示すように、3つ以上の群に区分けしてもよい。例えば、Ch.1、Ch.2、Ch.3、Ch.4、…にそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを一群として区分けするとともに、中央の…、Ch.i−2、Ch.i、…にそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを一群として区分けし、Ch.N−3、Ch.N−2、Ch.N−1、Ch.Nにそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを一群として区分けする。第1スイッチS1およびデータ線34の配設については実施例1と同じである。
(6)上述した実施例2では、2つの群に区分けしたが、図13に示すように、3つ以上の群に区分けしてもよい。例えば、3の倍数に1を足した番数であるCh.1、Ch.4、…、Ch.N−2にそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを一群として区分けするとともに、3の倍数に2を足した番数であるCh.2、…、Ch.N−1にそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを一群として区分けし、3の倍数番目であるCh.3、…、Ch.N−3、Ch.Nにそれぞれ接続された複数の第1スイッチS1、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータ線34と第2スイッチS2とを一群として区分けする。第1スイッチS1およびデータ線34の配設については実施例2と同じである。なお、この変形例(6)では、端子Chの数Nを3の倍数とする。したがって、Ch.Nは3の倍数番目である。
(7)上述した実施例2では、図9、図10に示すように、番数の小さい順からCh.1、Ch.2、Ch.3、Ch.4、…の順に読み出したが、逆に番数の大きい順からCh.N、Ch.N−1、Ch.N−2、Ch.N−3、…の順に読み出してもよい。
3 … フラットパネル型X線検出器(FPD)
5 … FPD制御部
31 … 半導体厚膜
34 … データ線
37 … マルチプレクサ
371 … 第1マルチプレクサ
372 … 第2マルチプレクサ
S1 … 第1スイッチ
S2 … 第2スイッチ
5 … FPD制御部
31 … 半導体厚膜
34 … データ線
37 … マルチプレクサ
371 … 第1マルチプレクサ
372 … 第2マルチプレクサ
S1 … 第1スイッチ
S2 … 第2スイッチ
Claims (8)
- 複数のデータラインを介して各々のデータをそれぞれ読み出して、マルチプレクサにてデータを時分割して出力する処理を行うデータ処理方法であって、読み出しの上流から下流に向かって各データラインを、第1マルチプレクサ、第2マルチプレクサの順に電気的に接続するとともに、第1スイッチを前記第1マルチプレクサの上流側に電気的に接続し、第2スイッチを第1マルチプレクサの下流側で前記第2マルチプレクサの上流側に電気的に接続し、所定の複数の前記第1スイッチ、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータラインと前記第2スイッチとを一群としてそれぞれ区分けし、各々の第1スイッチを介して各々のデータラインを第1マルチプレクサで一群ごとに1つの共通データラインとしてそれぞれ共有して、各々の第2スイッチを介して複数群の前記共通データラインを第2マルチプレクサでさらに共有するように構成したときに、(a)所定の一群である第i群(ただし1≦i≦n、nは2以上の自然数、iは自然数)に属する第1スイッチのいずれか一つと、同じ第i群に属する第2スイッチとを同時にONにしてデータを第2マルチプレクサの外部に読み出して出力するときに、(b)前記第i群の次に読み出して出力する第j群(ただし1≦j≦n、j≠i、jは自然数)に属する第2スイッチをOFFにした状態で、同じ第j群に属する第1スイッチのいずれか1つをONにすることで、第j群に属する第1スイッチをONにしたデータを第j群に属する第1マルチプレクサにプリチャージする処理を行うことを特徴とするデータ処理方法。
- 請求項1に記載のデータ処理方法において、最初に読み出される一群から最後に読み出される一群に向かって読み出し順ごとに、前記(a)および(b)の処理を繰り返して行うことを特徴とするデータ処理方法。
- 請求項1または請求項2に記載のデータ処理方法において、(A1)各一群に属する各々の前記第1スイッチを連続して並設するとともに、(B1)各第1スイッチを介して前記第1マルチプレクサで前記共通データラインに共有される、各一群に属する各データラインも連続して並設するように構成したときに、前記(a)および(b)の処理を行うことを特徴とするデータ処理方法。
- 請求項1または請求項2に記載のデータ処理方法において、(C1)最初に読み出される一群から最後に読み出される一群に向かって読み出し順ごとに、各一群に属する1つの前記第1スイッチを順に交互に並設するように、各一群に属する各々の第1スイッチを離散して並設するとともに、(D1)各一群に属する各データラインも離散して並設するように構成したときに、前記(a)および(b)の処理を行うことを特徴とするデータ処理方法。
- 請求項1または請求項2に記載のデータ処理方法において、複数群をさらなる大きな一群としてそれぞれ区分けし、(A2)さらなる大きな各一群に属する各々の前記第2スイッチを連続して並設するとともに、(B2)各第2スイッチを介して電気的に接続される、さらなる大きな各一群に属する前記共通データラインも連続して並設し、かつ、さらなる大きな各一群において、(C2)最初に読み出される一群から最後に読み出される一群に向かって読み出し順ごとに、各一群に属する1つの前記第1スイッチを順に交互に並設するように、各一群に属する各々の第1スイッチを離散して並設するとともに、(D2)各一群に属する各データラインも離散して並設するように構成したときに、前記(a)および(b)の処理を行うことを特徴とするデータ処理方法。
- 請求項1から請求項5のいずれかに記載のデータ処理方法において、前記データラインの並設方向に順に読み出すように、前記(a)および(b)の処理を行うことを特徴とするデータ処理方法。
- 請求項1から請求項6のいずれかに記載のデータ処理方法を用いた放射線データ処理方法であって、放射線の入射により放射線データに変換し、その変換された放射線データを読み出すことで放射線を検出し、その出力された放射線データについて、複数のデータラインを介して各々の放射線データをそれぞれ読み出して、マルチプレクサにて放射線データを時分割して出力する処理を行い、その放射線データ処理として、読み出しの上流から下流に向かって各データラインを、第1マルチプレクサ、第2マルチプレクサの順に電気的に接続するとともに、第1スイッチを前記第1マルチプレクサの上流側に電気的に接続し、第2スイッチを第1マルチプレクサの下流側で前記第2マルチプレクサの上流側に電気的に接続し、所定の複数の前記第1スイッチ、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータラインと前記第2スイッチとを一群としてそれぞれ区分けし、各々の第1スイッチを介して各々のデータラインを第1マルチプレクサで一群ごとに1つの共通データラインとしてそれぞれ共有して、各々の第2スイッチを介して複数群の前記共通データラインを第2マルチプレクサでさらに共有するように構成したときに、(a)所定の一群である第i群(ただし1≦i≦n、nは2以上の自然数、iは自然数)に属する第1スイッチのいずれか一つと、同じ第i群に属する第2スイッチとを同時にONにして放射線データを第2マルチプレクサの外部に読み出して出力するときに、(b)前記第i群の次に読み出して出力する第j群(ただし1≦j≦n、j≠i、jは自然数)に属する第2スイッチをOFFにした状態で、同じ第j群に属する第1スイッチのいずれか1つをONにすることで、第j群に属する第1スイッチをONにした放射線データを第j群に属する第1マルチプレクサにプリチャージする処理を行うことを特徴とする放射線データ処理方法。
- 請求項1から請求項6のいずれかに記載のデータ処理方法を用いた放射線撮像装置であって、放射線の入射により放射線データに変換する変換層と、変換された放射線データを読み出すデータラインと、各々のデータラインを介して読み出された放射線データを時分割して出力する第1マルチプレクサおよび第2マルチプレクサと、ON/OFFを行う第1スイッチおよび第2スイッチと、次の(a)および(b)の処理を行う制御手段とを備え、読み出しの上流から下流に向かって各データラインを、第1マルチプレクサ、第2マルチプレクサの順に電気的に接続するとともに、第1スイッチを前記第1マルチプレクサの上流側に電気的に接続し、第2スイッチを第1マルチプレクサの下流側で前記第2マルチプレクサの上流側に電気的に接続し、所定の複数の前記第1スイッチ、およびそれらにそれぞれ電気的に接続されたデータラインと前記第2スイッチとを一群としてそれぞれ区分けし、各々の第1スイッチを介して各々のデータラインを第1マルチプレクサで一群ごとに1つの共通データラインとしてそれぞれ共有して、各々の第2スイッチを介して複数群の前記共通データラインを第2マルチプレクサでさらに共有するように構成したときに、(a)所定の一群である第i群(ただし1≦i≦n、nは2以上の自然数、iは自然数)に属する第1スイッチのいずれか一つと、同じ第i群に属する第2スイッチとを同時にONにして放射線データを第2マルチプレクサの外部に読み出して出力するときに、(b)前記第i群の次に読み出して出力する第j群(ただし1≦j≦n、j≠i、jは自然数)に属する第2スイッチをOFFにした状態で、同じ第j群に属する第1スイッチのいずれか1つをONにすることで、第j群に属する第1スイッチをONにした放射線データを第j群に属する第1マルチプレクサにプリチャージする処理を行うように前記制御手段は制御し、前記変換層で変換された放射線データを読み出して出力することで放射線を検出して、その放射線データに基づいて放射線撮像を行うことを特徴とする放射線撮像装置。
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