JP2011185800A - Radiographic image photographing apparatus and radiographic image photographing system - Google Patents

Radiographic image photographing apparatus and radiographic image photographing system Download PDF

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Hideaki Tajima
英明 田島
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Konica Minolta Medical and Graphic Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiographic image photographing apparatus capable of generating a radiation image without contrast based on acquired image data. <P>SOLUTION: Concerning a radiation detection element 7 connected to a scanning line 5 other than a scanning line 5 to which a voltage for data reading out is applied during irradiation of a radiation, a control device 22 of this radiographic image photographing apparatus 1 selects data D read out in the first place after finish of irradiation of the radiation among each data D read out from the radiation detection element 7. Concerning a radiation detection element 7 connected to the scanning line 5 to which the voltage for data reading out is applied during irradiation of the radiation, the control device 22 selects and adds data D read out during irradiation of the radiation and data D read out in the next frame among each data D read out from the radiation detection element 7, and generates a radiation image p based on the selected data D and the selected and added data D. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムに係り、特に放射線の照射中にも読み出し処理を行う放射線画像撮影装置およびそれを用いた放射線画像撮影システムに関する。   The present invention relates to a radiographic image capturing apparatus and a radiographic image capturing system, and more particularly to a radiographic image capturing apparatus that performs readout processing even during radiation irradiation and a radiographic image capturing system using the same.

照射されたX線等の放射線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型の放射線画像撮影装置や、照射された放射線をシンチレータ等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換され照射された電磁波のエネルギーに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせて放射線検出素子という。   A so-called direct type radiographic imaging device that generates electric charges by a detection element in accordance with the dose of irradiated radiation such as X-rays and converts it into an electrical signal, or other radiation such as visible light with a scintillator or the like. Various types of so-called indirect radiographic imaging devices have been developed that convert charges into electromagnetic signals after they have been converted into electromagnetic waves of a wavelength, and then generated by photoelectric conversion elements such as photodiodes in accordance with the energy of the converted and irradiated electromagnetic waves. Yes. In the present invention, the detection element in the direct type radiographic imaging apparatus and the photoelectric conversion element in the indirect type radiographic imaging apparatus are collectively referred to as a radiation detection element.

このタイプの放射線画像撮影装置はFPD(Flat Panel Detector)として知られており、従来は支持台(或いはブッキー装置)と一体的に形成されていたが(例えば特許文献1参照)、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納した可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている(例えば特許文献2、3参照)。   This type of radiographic imaging apparatus is known as an FPD (Flat Panel Detector), and conventionally formed integrally with a support base (or a bucky apparatus) (see, for example, Patent Document 1). A portable radiographic imaging device in which an element or the like is housed in a housing has been developed and put into practical use (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

このような放射線画像撮影装置では、例えば後述する図3や図7に示すように、通常、放射線検出素子7が検出部P上に二次元状(マトリクス状)に配列され、各放射線検出素子7にそれぞれ薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor。以下、TFTという。)8で形成されたスイッチ手段が設けられている。そして、放射線画像撮影前、すなわち放射線画像撮影装置に放射線発生装置から放射線が照射される前に、TFT8のオン/オフを適宜制御しながら、各放射線検出素子7内に残存する余分な電荷を放出されるリセット処理が行われるように構成される場合が多い。   In such a radiographic imaging apparatus, for example, as shown in FIGS. 3 and 7 to be described later, the radiation detection elements 7 are usually arranged in a two-dimensional form (matrix) on the detection unit P, and each radiation detection element 7 is arranged. Further, switch means each formed of a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) 8 is provided. Then, before the radiation image is taken, that is, before the radiation image taking device is irradiated with radiation from the radiation generating device, excessive charge remaining in each radiation detecting element 7 is released while appropriately controlling the on / off of the TFT 8. In many cases, the reset process is performed.

そして、各放射線検出素子7のリセット処理が終了した後、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから各走査線6を介してTFT8にオフ電圧を印加して全TFT8をオフ状態とした状態で放射線発生装置から放射線画像撮影装置に放射線を照射すると、放射線の線量に応じた電荷が各放射線検出素子7内で発生して、各放射線検出素子7内に蓄積される。   Then, after the reset processing of each radiation detection element 7 is completed, radiation is generated in a state where all the TFTs 8 are turned off by applying an off voltage to the TFTs 8 through the scanning lines 6 from the gate drivers 15b of the scanning driving means 15. When radiation is irradiated from the apparatus to the radiographic imaging apparatus, a charge corresponding to the radiation dose is generated in each radiation detection element 7 and accumulated in each radiation detection element 7.

そして、放射線画像撮影後、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから信号読み出し用のオン電圧を印加する走査線5の各ラインL1〜Lxを順次切り替えながら、各放射線検出素子7から、その内部に蓄積された電荷を読み出して、読み出し回路17で電荷電圧変換する等して画像データとして読み出すように構成される場合が多い。   Then, after the radiographic image is captured, the lines L1 to Lx of the scanning line 5 to which the on-voltage for signal readout is applied from the gate driver 15b of the scanning driving unit 15 are sequentially switched and accumulated from the radiation detecting elements 7 in the inside. In many cases, the read charge is read out, and is read out as image data by charge-voltage conversion by the read-out circuit 17.

しかし、このように構成する場合、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間のインターフェースを的確に構築し、放射線が照射される段階で放射線画像撮影装置側が各放射線検出素子7内に電荷を蓄積できる状態になっていることが必要となるが、装置間のインターフェースの構築は必ずしも容易ではない。そして、放射線画像撮影装置側が各放射線検出素子7のリセット処理を行っている最中に放射線が照射されてしまうと、放射線の照射により発生した電荷が各放射線検出素子7から流出してしまい、照射された放射線の電荷すなわち画像データへの変換効率が低下してしまう等の問題があった。   However, in the case of such a configuration, an interface between the radiographic imaging device and the radiation generation device is accurately constructed, and the radiographic imaging device side accumulates charges in each radiation detection element 7 when radiation is irradiated. Although it is necessary to be ready, it is not always easy to construct an interface between devices. If radiation is irradiated while the radiation imaging apparatus side is performing reset processing of each radiation detection element 7, the charges generated by the radiation flow out from each radiation detection element 7, and irradiation is performed. There has been a problem that the charge of the emitted radiation, that is, the conversion efficiency into image data is lowered.

そこで、近年、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを検出する技術が種々開発されている。そして、それらの技術の一環として、例えば特許文献4や特許文献5に記載された技術を利用して、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射を検出することが考えられている。   Therefore, in recent years, various techniques for detecting that radiation has been irradiated by the radiographic imaging apparatus itself have been developed. As a part of those techniques, for example, using the techniques described in Patent Document 4 and Patent Document 5, it is considered that the radiation imaging apparatus itself detects radiation irradiation.

特許文献4、5では、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始される以前から、例えば後述する図7等に示すように、走査駆動手段15のゲートドライバ15bからオン電圧を印加する走査線5の各ラインL1〜Lxを順次切り替えながら、放射線検出素子7からの画像データの読み出し処理を繰り返して行い、放射線が照射されている最中にも画像データの読み出し処理を続けて行う放射線画像撮影装置や画像データの読み出し方法が記載されている。   In Patent Documents 4 and 5, before the start of radiation irradiation to the radiographic imaging apparatus, for example, as shown in FIG. A radiographic imaging apparatus that repeatedly reads out image data from the radiation detection element 7 while sequentially switching each of the lines L1 to Lx, and continuously reads out the image data while radiation is being applied. And a method for reading out image data.

そして、検出部P上に配列された全ての放射線検出素子7から各画像データを読み出す期間を1フレームとするとき、放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された画像データを各放射線検出素子7ごとに加算して、各放射線検出素子7ごとの画像データを再構成する技術が開示されている。   Then, when the period for reading out each image data from all the radiation detection elements 7 arranged on the detection unit P is one frame, the frame next to the frame from which the radiation irradiation has ended to the frame from which the radiation irradiation has started. A technique for reconstructing image data for each radiation detection element 7 by adding the image data read for each frame up to each radiation detection element 7 is disclosed.

すなわち、図15に示すように、ゲートドライバ15bから、図中の一番上側の走査線5から順に各走査線5へのオン電圧の印加を開始し、以降、オン電圧を印加する走査線5を図中の下方向に順次切り替えて印加しながら行う各フレームごとの各放射線検出素子7からの画像データの読み出し処理において、例えば、図16に斜線を付して示す部分ΔTの走査線5にオン電圧が順次印加される間に放射線が照射されて照射が終了したとする。   That is, as shown in FIG. 15, the gate driver 15b starts to apply the on-voltage to each scanning line 5 in order from the uppermost scanning line 5 in the figure, and thereafter the scanning line 5 to which the on-voltage is applied. In the process of reading out image data from each radiation detection element 7 for each frame, which is performed while sequentially switching and applying in the downward direction in the figure, for example, the scanning line 5 of the portion ΔT indicated by hatching in FIG. It is assumed that radiation is irradiated and irradiation is completed while the on-voltage is sequentially applied.

この場合、放射線が照射されたフレームである第1フレームで各放射線検出素子7から読み出された画像データでなく、その次の第2フレームで各放射線検出素子7から読み出された画像データを第1フレームの画像データに加算して、各放射線検出素子7ごとの画像データが再構築される。   In this case, not the image data read from each radiation detection element 7 in the first frame, which is a frame irradiated with radiation, but the image data read from each radiation detection element 7 in the next second frame. By adding to the image data of the first frame, the image data for each radiation detection element 7 is reconstructed.

また、図17に示すように、放射線の照射がフレームを跨って行われる場合、放射線の照射が開始された第1フレームで各放射線検出素子7から読み出された画像データと、放射線の照射が終了した第2フレームで各放射線検出素子7から読み出された画像データと、さらにその次の第3フレームで各放射線検出素子7から読み出された画像データとが加算されて、各放射線検出素子7ごとの画像データが再構築される。   In addition, as shown in FIG. 17, when radiation irradiation is performed across frames, image data read from each radiation detection element 7 in the first frame where radiation irradiation is started and radiation irradiation are performed. The image data read from each radiation detection element 7 in the completed second frame and the image data read from each radiation detection element 7 in the next third frame are added to each radiation detection element. The image data for every 7 is reconstructed.

なお、図16や図17は、斜線を付して示す部分ΔTにのみ放射線が照射されたことを表すものではなく、図15に示したように一番上側の走査線5から順にオン電圧を印加する走査線5を切り替えながら読み出し処理を行う際に、斜線を付して示す部分ΔTの走査線5にオン電圧が順次印加される間に放射線が照射されたことを表すものであり、放射線は、検出部Pの全域にわたって照射される。   16 and 17 do not indicate that radiation is applied only to the portion ΔT indicated by hatching, and the ON voltage is sequentially applied from the uppermost scanning line 5 as shown in FIG. This indicates that when reading processing is performed while switching the scanning line 5 to be applied, radiation is irradiated while the ON voltage is sequentially applied to the scanning line 5 of the portion ΔT indicated by hatching. Is irradiated over the entire area of the detection unit P.

そして、放射線画像撮影装置に放射線が照射されている間に走査駆動手段15のゲートドライバ15bからオン電圧が印加される走査線5に接続されている各放射線検出素子7からは、それ以前にオン電圧が印加された走査線5に接続されている各放射線検出素子7から読み出されるデータよりも著しく大きな値の画像データが読み出される。これを利用して、各放射線検出素子7から読み出される電荷の値を監視することによって、放射線画像撮影装置に対して放射線が照射されたことを放射線画像撮影装置自体で検出することができる。   Then, each radiation detection element 7 connected to the scanning line 5 to which the on-voltage is applied from the gate driver 15b of the scanning driving means 15 while the radiation imaging apparatus is irradiated with radiation is turned on before that. Image data having a significantly larger value than the data read from each radiation detection element 7 connected to the scanning line 5 to which the voltage is applied is read. By utilizing this, the value of the electric charge read from each radiation detection element 7 is monitored, so that the radiation image capturing apparatus itself can detect that the radiation image capturing apparatus has been irradiated with radiation.

特開平9−73144号公報JP-A-9-73144 特開2006−058124号公報JP 2006-058124 A 特開平6−342099号公報JP-A-6-342099 特開平9−140691号公報JP-A-9-140691 特開平7−72252号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-72252

しかしながら、本発明者らの研究では、例えば、放射線画像撮影装置の検出部Pに、図16に示したようなタイミングで放射線が照射された場合、上記のように、第1フレームと第2フレームでそれぞれ読み出された各画像データを加算して各放射線検出素子7ごとの画像データを再構築すると、それらの再構築した画像データに基づいて生成された放射線画像に濃淡が現れる場合があることが分かった。   However, in the studies by the present inventors, for example, when the detection unit P of the radiographic imaging device is irradiated with radiation at the timing shown in FIG. 16, as described above, the first frame and the second frame are used. When the image data read for each of the radiation detection elements 7 is reconstructed by adding the respective image data read out in step, light and shade may appear in the radiation image generated based on the reconstructed image data. I understood.

すなわち、例えば、検出部Pの全域に同じ線量の放射線を一様に、かつ、図16に示したようなタイミングで照射した場合、第1フレームと第2フレームの各画像データを加算して再構築した画像データに基づいて生成された放射線画像pでは、図18に示すように、少なくとも放射線の照射される間にオン電圧が順次印加された走査線5に対応する画像領域δT(すなわち図16の斜線部分ΔTに相当する画像領域)より上側の画像領域Aよりも、画像領域δTより下側の画像領域Bの方が画像データの値が若干大きくなる。   That is, for example, when the same dose of radiation is uniformly applied to the entire area of the detection unit P and at the timing shown in FIG. 16, the image data of the first frame and the second frame are added and re-executed. In the radiation image p generated based on the constructed image data, as shown in FIG. 18, at least an image region δT corresponding to the scanning line 5 to which the ON voltage is sequentially applied during irradiation with radiation (that is, FIG. 16). The image data value is slightly larger in the image area B below the image area δT than in the image area A above the image area corresponding to the shaded portion ΔT of FIG.

これは、放射線画像撮影装置の検出部Pの全域に同じ線量の放射線を一様に照射した場合だけでなく、実際に被写体を介して放射線画像撮影装置に放射線を照射して放射線画像を行った場合でも、同様に生成された放射線画像に濃淡が現れる。そして、このように生成された放射線画像に濃淡が現れると、放射線画像が見づらいものになる。   This is not only the case where the same dose of radiation is uniformly applied to the entire detection unit P of the radiographic imaging apparatus, but also the radiographic imaging was performed by actually irradiating the radiographic imaging apparatus through the subject. Even in this case, shading appears in the similarly generated radiographic image. Then, when light and shade appear in the radiographic image generated in this way, the radiographic image becomes difficult to see.

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、放射線が照射されている最中にもデータの読み出し処理を続けて行う放射線画像撮影装置で得られた画像データに基づいて濃淡のない放射線画像を生成することが可能な放射線画像撮影装置およびそれを用いた放射線画像撮影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 the above-described problems, and is based on image data obtained by a radiographic imaging apparatus that continuously performs data reading processing while radiation is being applied. It is an object of the present invention to provide a radiographic imaging apparatus capable of generating a non-radioscopic image and a radiographic imaging system using the same.

前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
前記放射線検出素子からの読み出し処理の際に、データ読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替えながら印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、前記データ読み出し用の電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から読み出された前記電荷をデータに変換する読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記検出部上の全ての前記放射線検出素子から前記データを読み出す期間を1フレームとするとき、前記放射線検出素子からの前記フレームごとの読み出し処理を繰り返し行い、少なくとも放射線が照射された時点で前記読み出し処理を行っている前記フレームを含む所定数のフレーム分の前記フレームごとの読み出し処理を行って、前記各フレームごとに前記各放射線検出素子ごとの前記データを取得し、
前記制御手段は、
放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線以外の前記走査線に接続されている前記放射線検出素子については、当該放射線検出素子から読み出された前記各データのうち、放射線の照射が終了した後、最初に読み出された前記データを選択し、
放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線に接続されている前記放射線検出素子については、当該放射線検出素子から読み出された前記各データのうち、放射線が照射されている間に読み出された前記データと、その次のフレームで読み出された前記データとを選択して加算し、
前記選択したデータおよび前記選択して加算したデータに基づいて放射線画像を生成することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the radiographic imaging device of the present invention includes
A plurality of scanning lines and a plurality of signal lines arranged so as to intersect with each other; a plurality of radiation detecting elements arranged in a two-dimensional manner in each region partitioned by the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines; A detector comprising:
Scanning drive means for applying the data reading voltage while sequentially switching the scanning lines during the reading process from the radiation detection element;
Switch means connected to each of the scanning lines and discharging the charge accumulated in the radiation detecting element to the signal line when the voltage for reading data is applied;
A readout circuit for converting the electric charge read out from the radiation detection element into data;
Control means for controlling at least the scanning drive means and the readout circuit to perform a readout process of the data from the radiation detection element;
With
When the period for reading out the data from all the radiation detection elements on the detection unit is one frame, the readout process for each frame from the radiation detection element is repeatedly performed, and the readout is performed at least when radiation is irradiated. Performing a read process for each frame for a predetermined number of frames including the frame being processed, obtaining the data for each radiation detection element for each frame,
The control means includes
For each of the radiation detection elements connected to the scanning line other than the scanning line to which the data reading voltage is applied while radiation is being applied, the data read from the radiation detection element After the irradiation of radiation is finished, select the data read first,
Regarding the radiation detection element connected to the scanning line to which the voltage for reading data is applied while radiation is being applied, radiation is included in the data read from the radiation detection element. Select and add the data read during irradiation and the data read in the next frame,
A radiographic image is generated based on the selected data and the selected and added data.

また、本発明の放射線画像撮影装置システムは、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
前記放射線検出素子からの読み出し処理の際に、データ読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替えながら印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、前記データ読み出し用の電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から読み出された前記電荷をデータに変換する読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
外部装置に前記データを送信する通信手段と、を備え、
前記検出部上の全ての前記放射線検出素子から前記データを読み出す期間を1フレームとするとき、前記放射線検出素子からの前記フレームごとの読み出し処理を繰り返し行い、少なくとも放射線が照射された時点で前記読み出し処理を行っている前記フレームを含む所定数のフレーム分の前記フレームごとの読み出し処理を行って、前記各フレームごとに前記各放射線検出素子ごとの前記データを取得する放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置から送信された前記各フレームごとの前記各放射線検出素子ごとの前記データに基づいて放射線画像を生成するコンソールと、
を備え、
前記コンソールは、
放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線以外の前記走査線に接続されている前記放射線検出素子については、当該放射線検出素子から読み出された前記各データのうち、放射線の照射が終了した後、最初に読み出された前記データを選択し、
放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線に接続されている前記放射線検出素子については、当該放射線検出素子から読み出された前記各データのうち、放射線が照射されている間に読み出された前記データと、その次のフレームで読み出された前記データとを選択して加算し、
前記選択したデータおよび前記選択して加算したデータに基づいて放射線画像を生成することを特徴とする。
Moreover, the radiographic imaging system of the present invention is
A plurality of scanning lines and a plurality of signal lines arranged so as to intersect with each other; a plurality of radiation detecting elements arranged in a two-dimensional manner in each region partitioned by the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines; A detector comprising:
Scanning drive means for applying the data reading voltage while sequentially switching the scanning lines during the reading process from the radiation detection element;
Switch means connected to each of the scanning lines and discharging the charge accumulated in the radiation detecting element to the signal line when the voltage for reading data is applied;
A readout circuit for converting the electric charge read out from the radiation detection element into data;
Control means for controlling at least the scanning drive means and the readout circuit to perform a readout process of the data from the radiation detection element;
Communication means for transmitting the data to an external device,
When the period for reading out the data from all the radiation detection elements on the detection unit is one frame, the readout process for each frame from the radiation detection element is repeatedly performed, and the readout is performed at least when radiation is irradiated. A radiographic imaging apparatus that performs a readout process for each of the frames for a predetermined number of frames including the frame that is being processed, and acquires the data for each of the radiation detection elements for each of the frames;
A console that generates a radiographic image based on the data for each of the radiation detection elements for each of the frames transmitted from the radiographic imaging device;
With
The console is
For each of the radiation detection elements connected to the scanning line other than the scanning line to which the data reading voltage is applied while radiation is being applied, the data read from the radiation detection element After the irradiation of radiation is finished, select the data read first,
Regarding the radiation detection element connected to the scanning line to which the voltage for reading data is applied while radiation is being applied, radiation is included in the data read from the radiation detection element. Select and add the data read during irradiation and the data read in the next frame,
A radiographic image is generated based on the selected data and the selected and added data.

本発明のような方式の放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムによれば、放射線の照射により発生した電荷に起因する真の画像データを含むデータが読み出されたフレームの次のフレームでは、通常、いわゆる読み残しのデータが読み出されるが、放射線の照射により発生した電荷に起因する真の画像データを含むデータに、読み残しのデータを加算せずに排除するように構成した。   According to the radiographic image capturing apparatus and radiographic image capturing system of the system of the present invention, in a frame next to a frame from which data including true image data due to charges generated by radiation irradiation is read, In other words, so-called unread data is read out, but the unread data is excluded without being added to the data including the true image data caused by the charge generated by the irradiation of radiation.

そのため、読み残しのデータを加算したりしなかったりすることで現れる濃淡が放射線画像上に現れないようにすることが可能となり、濃淡のない放射線画像を生成することが可能となる。   For this reason, it is possible to prevent the light and shade appearing by adding or not adding the unread data from appearing on the radiographic image, and it is possible to generate a radiographic image having no light and shade.

各実施形態に係る放射線画像撮影装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the radiographic imaging apparatus which concerns on each embodiment. 図1におけるX−X線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the XX line in FIG. 放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the board | substrate of a radiographic imaging apparatus. 図3の基板上の小領域に形成された放射線検出素子とTFT等の構成を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the structure of the radiation detection element, TFT, etc. which were formed in the small area | region on the board | substrate of FIG. 図4におけるY−Y線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the YY line in FIG. COFやPCB基板等が取り付けられた基板を説明する側面図である。It is a side view explaining the board | substrate with which COF, a PCB board | substrate, etc. were attached. 放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。It is a block diagram showing the equivalent circuit of a radiographic imaging apparatus. 検出部を構成する1画素分についての等価回路を表すブロック図である。It is a block diagram showing the equivalent circuit about 1 pixel which comprises a detection part. 読み出し処理において各走査線に印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替えるタイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the timing which switches the voltage applied to each scanning line between read-out processing between ON voltage and OFF voltage. 各放射線検出素子のリセット処理において各走査線に印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替えるタイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the timing which switches the voltage applied to each scanning line between ON voltage and OFF voltage in the reset process of each radiation detection element. 各放射線検出素子からのデータの読み出し処理の際に放射線が照射されるタイミングの例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the example of the timing which a radiation is irradiated in the case of the read-out process of the data from each radiation detection element. 各実施形態に係る放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the radiographic imaging system which concerns on each embodiment. (A)放射線画像の信号線の延在方向を表す図であり、(B)各画像領域にのデータD、画像領域A、Bのデータの差ΔD、および画像領域δTでの増加分δDを表すグラフである。(A) It is a figure showing the extending direction of the signal line | wire of a radiographic image, (B) The difference (DELTA) D of the data D in each image area, the data of image area A, B, and the increase (delta) D in image area (delta) T are shown. It is a graph to represent. 放射線画像の全画像領域で濃淡がなくなることを説明するグラフである。It is a graph explaining that there is no shading in the whole image area of a radiographic image. 各フレームごとの各放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を説明する図である。It is a figure explaining the read-out process of the image data from each radiation detection element for every frame. 第1フレームの斜線部分の走査線にオン電圧が順次印加される間に放射線が照射されて照射が終了したことを表す図である。It is a figure showing that irradiation was completed while radiation was irradiated while an ON voltage was sequentially applied to the scanning line of the shaded part of the 1st frame. 第1フレームと第2フレームの斜線部分の走査線にオン電圧が順次印加される間に放射線が照射されて照射が終了したことを表す図である。It is a figure showing that radiation was irradiated and irradiation was completed while an ON voltage was sequentially applied to the scanning line of the shaded part of the 1st frame and the 2nd frame. 図16のように放射線が照射された場合に生成される放射線画像の各画像領域を説明する図である。It is a figure explaining each image area | region of the radiographic image produced | generated when a radiation is irradiated like FIG.

以下、本発明に係る放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of a radiographic imaging apparatus and a radiographic imaging system according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

なお、以下では、放射線画像撮影装置が、シンチレータ等を備え、照射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置である場合について説明するが、本発明は、直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することが可能である。また、放射線画像撮影装置が可搬型である場合について説明するが、支持台等と一体的に形成された放射線画像撮影装置に対しても適用される。   In the following description, the radiographic imaging device is a so-called indirect radiographic imaging device that includes a scintillator or the like and converts the irradiated radiation into electromagnetic waves of other wavelengths such as visible light to obtain an electrical signal. As will be described, the present invention can also be applied to a direct radiographic imaging apparatus. Although the case where the radiographic image capturing apparatus is portable will be described, the present invention is also applicable to a radiographic image capturing apparatus formed integrally with a support base or the like.

[第1の実施の形態]
[放射線画像撮影装置]
図1は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図であり、図2は、図1のX−X線に沿う断面図である。本実施形態に係る放射線画像撮影装置1は、図1や図2に示すように、筐体2内にシンチレータ3や基板4等が収納されて構成されている。
[First Embodiment]
[Radiation imaging equipment]
FIG. 1 is an external perspective view of the radiographic image capturing apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the radiation image capturing apparatus 1 according to the present embodiment is configured by housing a scintillator 3, a substrate 4, and the like in a housing 2.

筐体2は、少なくとも放射線入射面Rが放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されている。なお、図1や図2では、筐体2がフレーム板2Aとバック板2Bとで形成された、いわゆる弁当箱型である場合が示されているが、筐体2を一体的に角筒状に形成した、いわゆるモノコック型とすることも可能である。   The housing 2 is formed of a material such as a carbon plate or plastic that at least the radiation incident surface R transmits radiation. 1 and 2 show a case in which the housing 2 is a so-called lunch box type formed by the frame plate 2A and the back plate 2B. However, the housing 2 is integrally formed in a rectangular tube shape. It is also possible to use a so-called monocoque type.

また、図1に示すように、筐体2の側面部分には、電源スイッチ36や、LED等で構成されたインジケータ37、図示しないバッテリ41(後述する図7参照)の交換等のために開閉可能とされた蓋部材38等が配置されている。また、本実施形態では、蓋部材38の側面部には、後述するデータD等を、後述するコンソール58(図12参照)等の外部装置との間で無線方式で送受信するための通信手段であるアンテナ装置39が埋め込まれている。   As shown in FIG. 1, the side surface of the housing 2 is opened and closed for replacement of a power switch 36, an indicator 37 composed of LEDs and the like, and a battery 41 (not shown) (see FIG. 7 described later). A possible lid member 38 and the like are arranged. In the present embodiment, the side surface portion of the lid member 38 is a communication means for transmitting and receiving data D and the like described later with an external device such as a console 58 (see FIG. 12) and the like in a wireless manner. An antenna device 39 is embedded.

なお、アンテナ装置39の設置位置は蓋部材38の側面部に限らず、放射線画像撮影装置1の任意の位置にアンテナ装置39を設置することが可能である。また、設置するアンテナ装置39は1個に限らず、複数設けることも可能である。さらに、データD等を外部装置との間で有線方式で送受信するように構成することも可能であり、その場合は、例えば、通信手段として、ケーブル等を差し込むなどして接続するための接続端子等が放射線画像撮影装置1の側面部等に設けられる。   The installation position of the antenna device 39 is not limited to the side surface portion of the lid member 38, and the antenna device 39 can be installed at an arbitrary position of the radiographic image capturing apparatus 1. The number of antenna devices 39 to be installed is not limited to one, and a plurality of antenna devices 39 may be provided. Furthermore, it is also possible to configure data D and the like to be transmitted and received with an external device in a wired manner. In that case, for example, as a communication means, a connection terminal for connecting by inserting a cable or the like Etc. are provided on the side surface of the radiation image capturing apparatus 1.

図2に示すように、筐体2の内部には、基板4の下方側に図示しない鉛の薄板等を介して基台31が配置され、基台31には、電子部品32等が配設されたPCB基板33や緩衝部材34等が取り付けられている。なお、本実施形態では、基板4やシンチレータ3の放射線入射面Rには、それらを保護するためのガラス基板35が配設されている。   As shown in FIG. 2, a base 31 is disposed inside the housing 2 via a lead thin plate (not shown) on the lower side of the substrate 4, and an electronic component 32 and the like are disposed on the base 31. The PCB substrate 33, the buffer member 34, and the like are attached. In the present embodiment, a glass substrate 35 for protecting the substrate 4 and the radiation incident surface R of the scintillator 3 is disposed.

シンチレータ3は、基板4の後述する検出部Pに貼り合わされるようになっている。シンチレータ3は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると300〜800nmの波長の電磁波、すなわち可視光を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。   The scintillator 3 is attached to a detection unit P, which will be described later, of the substrate 4. As the scintillator 3, for example, a scintillator 3 that has a phosphor as a main component and converts it into an electromagnetic wave having a wavelength of 300 to 800 nm, that is, an electromagnetic wave centered on visible light when it receives incident radiation, is used.

基板4は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図3に示すように、基板4のシンチレータ3に対向する側の面4a上には、複数の走査線5と複数の信号線6とが互いに交差するように配設されている。基板4の面4a上の複数の走査線5と複数の信号線6により区画された各小領域rには、放射線検出素子7がそれぞれ設けられている。   In the present embodiment, the substrate 4 is formed of a glass substrate. As shown in FIG. 3, a plurality of scanning lines 5 and a plurality of signal lines are provided on a surface 4 a of the substrate 4 facing the scintillator 3. 6 are arranged so as to cross each other. In each small region r defined by the plurality of scanning lines 5 and the plurality of signal lines 6 on the surface 4 a of the substrate 4, radiation detection elements 7 are respectively provided.

このように、走査線5と信号線6で区画された各小領域rに二次元状に配列された複数の放射線検出素子7が設けられた領域r全体、すなわち図3に一点鎖線で示される領域が検出部Pとされている。   Thus, the entire region r in which a plurality of radiation detection elements 7 arranged in a two-dimensional manner are provided in each small region r partitioned by the scanning line 5 and the signal line 6, that is, shown by a one-dot chain line in FIG. The region is a detection unit P.

本実施形態では、放射線検出素子7としてフォトダイオードが用いられているが、この他にも例えばフォトトランジスタ等を用いることも可能である。各放射線検出素子7は、図3や図4の拡大図に示すように、スイッチ手段であるTFT8のソース電極8sに接続されている。また、TFT8のドレイン電極8dは信号線6に接続されている。   In the present embodiment, a photodiode is used as the radiation detection element 7, but other than this, for example, a phototransistor or the like can also be used. Each radiation detection element 7 is connected to the source electrode 8s of the TFT 8 serving as a switch means, as shown in the enlarged views of FIGS. The drain electrode 8 d of the TFT 8 is connected to the signal line 6.

そして、TFT8は、後述する走査駆動手段15により、接続された走査線5にオン電圧が印加され、ゲート電極8gにオン電圧が印加されるとオン状態となり、放射線検出素子7内に蓄積されている電荷を信号線6に放出させるようになっている。また、TFT8は、接続された走査線5にオフ電圧が印加され、ゲート電極8gにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子7から信号線6への電荷の放出を停止して、電荷を放射線検出素子7内に保持して蓄積させるようになっている。   The TFT 8 is turned on when a turn-on voltage is applied to the connected scanning line 5 by the scanning drive means 15 described later, and is applied to the gate electrode 8g, and is stored in the radiation detection element 7. The electric charge that is present is emitted to the signal line 6. Further, the TFT 8 is turned off when the off voltage is applied to the connected scanning line 5 and the off voltage is applied to the gate electrode 8g, and the emission of the charge from the radiation detecting element 7 to the signal line 6 is stopped. The electric charge is held and accumulated in the radiation detection element 7.

ここで、本実施形態における放射線検出素子7やTFT8の構造について、図5に示す断面図を用いて簡単に説明する。図5は、図4におけるY−Y線に沿う断面図である。   Here, the structure of the radiation detection element 7 and the TFT 8 in this embodiment will be briefly described with reference to the cross-sectional view shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line YY in FIG.

基板4の面4a上に、AlやCr等からなるTFT8のゲート電極8gが走査線5と一体的に積層されて形成されており、ゲート電極8g上および面4a上に積層された窒化シリコン(SiN)等からなるゲート絶縁層81上のゲート電極8gの上方部分に、水素化アモルファスシリコン(a−Si)等からなる半導体層82を介して、放射線検出素子7の第1電極74と接続されたソース電極8sと、信号線6と一体的に形成されるドレイン電極8dとが積層されて形成されている。 A gate electrode 8g of a TFT 8 made of Al, Cr or the like is formed on the surface 4a of the substrate 4 so as to be integrally laminated with the scanning line 5, and silicon nitride (laminated on the gate electrode 8g and the surface 4a). The first electrode 74 of the radiation detecting element 7 is connected to the upper portion of the gate electrode 8g on the gate insulating layer 81 made of SiN x ) or the like via the semiconductor layer 82 made of hydrogenated amorphous silicon (a-Si) or the like. The formed source electrode 8s and the drain electrode 8d formed integrally with the signal line 6 are laminated.

ソース電極8sとドレイン電極8dとは、窒化シリコン(SiN)等からなる第1パッシベーション層83によって分割されており、さらに第1パッシベーション層83は両電極8s、8dを上側から被覆している。また、半導体層82とソース電極8sやドレイン電極8dとの間には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてn型に形成されたオーミックコンタクト層84a、84bがそれぞれ積層されている。以上のようにしてTFT8が形成されている。 The source electrode 8s and the drain electrode 8d are divided by a first passivation layer 83 made of silicon nitride (SiN x ) or the like, and the first passivation layer 83 covers both the electrodes 8s and 8d from above. In addition, ohmic contact layers 84a and 84b formed in an n-type by doping hydrogenated amorphous silicon with a group VI element are stacked between the semiconductor layer 82 and the source electrode 8s and the drain electrode 8d, respectively. The TFT 8 is formed as described above.

また、放射線検出素子7の部分では、基板4の面4a上に前記ゲート絶縁層81と一体的に形成される絶縁層71の上にAlやCr等が積層されて補助電極72が形成されており、補助電極72上に前記第1パッシベーション層83と一体的に形成される絶縁層73を挟んでAlやCr、Mo等からなる第1電極74が積層されている。第1電極74は、第1パッシベーション層83に形成されたホールHを介してTFT8のソース電極8sに接続されている。   In the radiation detecting element 7, an auxiliary electrode 72 is formed by laminating Al, Cr, or the like on the insulating layer 71 formed integrally with the gate insulating layer 81 on the surface 4 a of the substrate 4. A first electrode 74 made of Al, Cr, Mo or the like is laminated on the auxiliary electrode 72 with an insulating layer 73 formed integrally with the first passivation layer 83 interposed therebetween. The first electrode 74 is connected to the source electrode 8 s of the TFT 8 through the hole H formed in the first passivation layer 83.

第1電極74の上には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてn型に形成されたn層75、水素化アモルファスシリコンで形成された変換層であるi層76、水素化アモルファスシリコンにIII族元素をドープしてp型に形成されたp層77が下方から順に積層されて形成されている。   On the first electrode 74, an n layer 75 formed in an n-type by doping a hydrogenated amorphous silicon with a group VI element, an i layer 76 which is a conversion layer formed of hydrogenated amorphous silicon, and a hydrogenated amorphous A p layer 77 formed by doping a group III element into silicon and forming a p-type layer is formed by laminating sequentially from below.

放射線画像撮影装置1の筐体2の放射線入射面Rから放射線が入射し、シンチレータ3で可視光等の電磁波に変換され、変換された電磁波が図中上方から照射されると、電磁波は放射線検出素子7のi層76に到達して、i層76内で電子正孔対が発生する。放射線検出素子7は、このようにして、シンチレータ3から照射された電磁波を電荷に変換するようになっている。   When radiation enters from the radiation incident surface R of the housing 2 of the radiographic imaging apparatus 1 and is converted into an electromagnetic wave such as visible light by the scintillator 3, and the converted electromagnetic wave is irradiated from above in the figure, the electromagnetic wave is detected by radiation. The electron hole pair is generated in the i layer 76 by reaching the i layer 76 of the element 7. In this way, the radiation detection element 7 converts the electromagnetic waves irradiated from the scintillator 3 into electric charges.

また、p層77の上には、ITO等の透明電極とされた第2電極78が積層されて形成されており、照射された電磁波がi層76等に到達するように構成されている。本実施形態では、以上のようにして放射線検出素子7が形成されている。なお、p層77、i層76、n層75の積層の順番は上下逆であってもよい。また、本実施形態では、放射線検出素子7として、上記のようにp層77、i層76、n層75の順に積層されて形成されたいわゆるpin型の放射線検出素子を用いる場合が説明されているが、これに限定されない。   On the p layer 77, a second electrode 78 made of a transparent electrode such as ITO is laminated and formed so that the irradiated electromagnetic wave reaches the i layer 76 and the like. In the present embodiment, the radiation detection element 7 is formed as described above. The order of stacking the p layer 77, the i layer 76, and the n layer 75 may be reversed. Further, in the present embodiment, a case where a so-called pin-type radiation detection element formed by sequentially stacking the p layer 77, the i layer 76, and the n layer 75 as described above is used as the radiation detection element 7. However, it is not limited to this.

放射線検出素子7の第2電極78の上面には、第2電極78を介して放射線検出素子7にバイアス電圧を印加するバイアス線9が接続されている。なお、放射線検出素子7の第2電極78やバイアス線9、TFT8側に延出された第1電極74、TFT8の第1パッシベーション層83等、すなわち放射線検出素子7とTFT8の上面部分は、その上方側から窒化シリコン(SiN)等からなる第2パッシベーション層79で被覆されている。 A bias line 9 for applying a bias voltage to the radiation detection element 7 is connected to the upper surface of the second electrode 78 of the radiation detection element 7 via the second electrode 78. The second electrode 78 and the bias line 9 of the radiation detection element 7, the first electrode 74 extended to the TFT 8 side, the first passivation layer 83 of the TFT 8, that is, the upper surfaces of the radiation detection element 7 and the TFT 8 are A second passivation layer 79 made of silicon nitride (SiN x ) or the like is covered from above.

図3や図4に示すように、本実施形態では、それぞれ列状に配置された複数の放射線検出素子7に1本のバイアス線9が接続されており、各バイアス線9はそれぞれ信号線6に平行に配設されている。また、各バイアス線9は、基板4の検出部Pの外側の位置で結線10に結束されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, in this embodiment, one bias line 9 is connected to a plurality of radiation detection elements 7 arranged in rows, and each bias line 9 is connected to a signal line 6. Are arranged in parallel with each other. Further, each bias line 9 is bound to the connection 10 at a position outside the detection portion P of the substrate 4.

本実施形態では、図3に示すように、各走査線5や各信号線6、バイアス線9の結線10は、それぞれ基板4の端縁部付近に設けられた入出力端子(パッドともいう)11に接続されている。各入出力端子11には、図6に示すように、後述する走査駆動手段15のゲートドライバ15bを構成するゲートIC12a等のチップがフィルム上に組み込まれたCOF(Chip On Film)12が異方性導電接着フィルム(Anisotropic Conductive Film)や異方性導電ペースト(Anisotropic Conductive Paste)等の異方性導電性接着材料13を介して接続されている。   In this embodiment, as shown in FIG. 3, each scanning line 5, each signal line 6, and connection 10 of the bias line 9 are input / output terminals (also referred to as pads) provided near the edge of the substrate 4. 11 is connected. As shown in FIG. 6, each input / output terminal 11 has an anisotropic COF (Chip On Film) 12 in which a chip such as a gate IC 12a constituting a gate driver 15b of a scanning drive means 15 described later is incorporated on the film. They are connected via an anisotropic conductive adhesive material 13 such as an anisotropic conductive adhesive film or an anisotropic conductive paste.

また、COF12は、基板4の裏面4b側に引き回され、裏面4b側で前述したPCB基板33に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像撮影装置1の基板4部分が形成されている。なお、図6では、電子部品32等の図示が省略されている。   The COF 12 is routed to the back surface 4b side of the substrate 4 and connected to the PCB substrate 33 described above on the back surface 4b side. Thus, the board | substrate 4 part of the radiographic imaging apparatus 1 is formed. In FIG. 6, illustration of the electronic component 32 and the like is omitted.

ここで、放射線画像撮影装置1の回路構成について説明する。図7は本実施形態に係る放射線画像撮影装置1の等価回路を表すブロック図であり、図8は検出部Pを構成する1画素分についての等価回路を表すブロック図である。   Here, the circuit configuration of the radiation image capturing apparatus 1 will be described. FIG. 7 is a block diagram showing an equivalent circuit of the radiographic imaging apparatus 1 according to the present embodiment, and FIG. 8 is a block diagram showing an equivalent circuit for one pixel constituting the detection unit P.

前述したように、基板4の検出部Pの各放射線検出素子7は、その第2電極78にそれぞれバイアス線9が接続されており、各バイアス線9は結線10に結束されてバイアス電源14に接続されている。バイアス電源14は、結線10および各バイアス線9を介して各放射線検出素子7の第2電極78にそれぞれバイアス電圧を印加するようになっている。また、バイアス電源14は、後述する制御手段22に接続されており、制御手段22により、バイアス電源14から各放射線検出素子7に印加するバイアス電圧が制御されるようになっている。   As described above, each radiation detection element 7 of the detection unit P of the substrate 4 has the bias line 9 connected to the second electrode 78, and each bias line 9 is bound to the connection 10 to the bias power supply 14. It is connected. The bias power supply 14 applies a bias voltage to the second electrode 78 of each radiation detection element 7 via the connection 10 and each bias line 9. The bias power supply 14 is connected to a control means 22 described later, and the control means 22 controls the bias voltage applied to each radiation detection element 7 from the bias power supply 14.

図7や図8に示すように、本実施形態では、放射線検出素子7のp層77側(図5参照)に第2電極78を介してバイアス線9が接続されていることからも分かるように、バイアス電源14からは、放射線検出素子7の第2電極78にバイアス線9を介してバイアス電圧として放射線検出素子7の第1電極74側にかかる電圧以下の電圧(すなわちいわゆる逆バイアス電圧)が印加されるようになっている。   As shown in FIGS. 7 and 8, in this embodiment, it can be seen that the bias line 9 is connected via the second electrode 78 to the p-layer 77 side (see FIG. 5) of the radiation detection element 7. In addition, the bias power supply 14 supplies a voltage equal to or lower than a voltage applied to the second electrode 78 of the radiation detection element 7 via the bias line 9 as a bias voltage on the first electrode 74 side of the radiation detection element 7 (that is, a so-called reverse bias voltage). Is applied.

各放射線検出素子7の第1電極74はTFT8のソース電極8s(図7、図8中ではSと表記されている。)に接続されており、各TFT8のゲート電極8g(図7、図8中ではGと表記されている。)は、後述する走査駆動手段15のゲートドライバ15bから延びる走査線5の各ラインL1〜Lxにそれぞれ接続されている。また、各TFT8のドレイン電極8d(図7、図8中ではDと表記されている。)は各信号線6にそれぞれ接続されている。   The first electrode 74 of each radiation detection element 7 is connected to the source electrode 8s of the TFT 8 (indicated as S in FIGS. 7 and 8), and the gate electrode 8g of each TFT 8 (FIGS. 7 and 8). Are respectively connected to the lines L1 to Lx of the scanning line 5 extending from the gate driver 15b of the scanning driving means 15 to be described later. Further, the drain electrode 8 d (denoted as D in FIGS. 7 and 8) of each TFT 8 is connected to each signal line 6.

走査駆動手段15は、配線15cを介してゲートドライバ15bにオン電圧とオフ電圧を供給する電源回路15aと、走査線5の各ラインL1〜Lxに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えて各TFT8のオン状態とオフ状態とを切り替えるゲートドライバ15bとを備えている。   The scanning drive means 15 is a power supply circuit 15a that supplies an on voltage and an off voltage to the gate driver 15b via the wiring 15c, and a voltage applied to each line L1 to Lx of the scanning line 5 between the on voltage and the off voltage. A gate driver 15b that switches between the on state and the off state of each TFT 8 is provided.

そして、走査駆動手段15は、各放射線検出素子7からデータDを読み出す画像読み出し処理等の際に、後述する制御手段22からトリガ信号を受信すると、ゲートドライバ15bから走査線5の各ラインL1〜Lxに印加する電圧のオン電圧とオフ電圧との間での切り替えを開始させるようになっている。   When the scanning drive unit 15 receives a trigger signal from the control unit 22 (described later) during image read processing for reading out the data D from each radiation detection element 7, the scanning drive unit 15 receives each line L <b> 1 of the scanning line 5 from the gate driver 15 b. Switching between the on voltage and off voltage of the voltage applied to Lx is started.

具体的には、本実施形態では、走査駆動手段15は、各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理の際には、制御手段22からトリガ信号を受信すると、例えば図9に示すように、ゲートドライバ15bから印加する電圧をオン電圧(すなわちデータ読み出し用の電圧)とオフ電圧との間で切り替える走査線5のラインL1〜Lxを順次切り替える処理をフレームごとに繰り返し行い、各TFT8を介して走査線5の各ラインL1〜Lxに接続されている各放射線検出素子7からデータDをそれぞれ読み出させるようになっている。   Specifically, in this embodiment, when the scanning drive unit 15 receives a trigger signal from the control unit 22 during the reading process of the data D from each radiation detection element 7, for example, as shown in FIG. The process of sequentially switching the lines L1 to Lx of the scanning line 5 for switching the voltage applied from the gate driver 15b between the on voltage (that is, the voltage for reading data) and the off voltage is repeated for each frame, Thus, data D is read out from each radiation detection element 7 connected to each of the lines L1 to Lx of the scanning line 5.

なお、以下では、図9に示すように、検出部P(図3や図7参照)上に二次元状に配列された1面分の全放射線検出素子7からデータDを読み出す期間を1フレームという。   In the following, as shown in FIG. 9, a period for reading data D from all the radiation detection elements 7 for one surface arranged two-dimensionally on the detection unit P (see FIGS. 3 and 7) is one frame. That's it.

また、各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理前や、次の放射線画像撮影を行うまでの間等に、各放射線検出素子7内に残存する電荷を放出させる各放射線検出素子7のリセット処理を行うように構成することも可能である。   In addition, the reset of each radiation detection element 7 that discharges the charge remaining in each radiation detection element 7 before the data D is read from each radiation detection element 7 or until the next radiographic image is taken. It is also possible to configure to perform processing.

各放射線検出素子7のリセット処理を行う場合には、例えば、走査駆動手段15は、図10に示すように、ゲートドライバ15bから印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替える走査線5のラインL1〜Lxを順次切り替えさせて1面分のリセット処理Rmを行い、この1面分のリセット処理Rmを必要に応じて繰り返し行わせながら各放射線検出素子7のリセット処理を行うように構成される。   When performing the reset processing of each radiation detection element 7, for example, the scanning drive unit 15 scans the voltage applied from the gate driver 15b between the on voltage and the off voltage, as shown in FIG. The lines L1 to Lx are sequentially switched to perform a reset process Rm for one surface, and the reset processing of each radiation detection element 7 is performed while repeatedly performing the reset process Rm for one surface as necessary. Is done.

図7や図8に示すように、各信号線6は、読み出しIC16内に形成された各読み出し回路17にそれぞれ接続されている。なお、本実施形態では、読み出しIC16に、1本の信号線6につき1個ずつ読み出し回路17が設けられている。   As shown in FIGS. 7 and 8, each signal line 6 is connected to each readout circuit 17 formed in the readout IC 16. In the present embodiment, the readout IC 16 is provided with one readout circuit 17 for each signal line 6.

読み出し回路17は、増幅回路18と相関二重サンプリング回路19等で構成されている。読み出しIC16内には、さらに、アナログマルチプレクサ21と、A/D変換器20とが設けられている。なお、図7や図8中では、相関二重サンプリング回路19はCDSと表記されている。また、図8中では、アナログマルチプレクサ21は省略されている。   The readout circuit 17 includes an amplification circuit 18 and a correlated double sampling circuit 19. An analog multiplexer 21 and an A / D converter 20 are further provided in the reading IC 16. 7 and 8, the correlated double sampling circuit 19 is represented as CDS. In FIG. 8, the analog multiplexer 21 is omitted.

本実施形態では、増幅回路18はチャージアンプ回路で構成されており、オペアンプ18aと、オペアンプ18aにそれぞれ並列にコンデンサ18bおよび電荷リセット用スイッチ18cが接続されて構成されている。また、増幅回路18には、増幅回路18に電力を供給するための電源供給部18dが接続されている。   In the present embodiment, the amplifier circuit 18 is configured by a charge amplifier circuit, and is configured by connecting a capacitor 18b and a charge reset switch 18c in parallel to the operational amplifier 18a and the operational amplifier 18a. In addition, a power supply unit 18 d for supplying power to the amplifier circuit 18 is connected to the amplifier circuit 18.

また、増幅回路18のオペアンプ18aの入力側の反転入力端子には信号線6が接続されており、増幅回路18の入力側の非反転入力端子には基準電位Vが印加されるようになっている。なお、基準電位Vは適宜の値に設定され、本実施形態では、例えば0[V]が印加されるようになっている。 Further, the signal line 6 is connected to the inverting input terminal on the input side of the operational amplifier 18 a of the amplifier circuit 18, and the reference potential V 0 is applied to the non-inverting input terminal on the input side of the amplifier circuit 18. ing. Note that the reference potential V 0 is set to an appropriate value, and in this embodiment, for example, 0 [V] is applied.

また、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cは、制御手段22に接続されており、制御手段22によりオン/オフが制御されるようになっている。各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理時に、電荷リセット用スイッチ18cがオフの状態で放射線検出素子7のTFT8がオン状態とされると、各放射線検出素子7内に蓄積されていた電荷が各放射線検出素子7からTFT8を介して信号線6に放出され、信号線6を介してコンデンサ18bに流入して蓄積される。そして、蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ18aの出力側から出力されるようになっている。   The charge reset switch 18 c of the amplifier circuit 18 is connected to the control means 22, and is turned on / off by the control means 22. If the charge reset switch 18c is turned off and the TFT 8 of the radiation detection element 7 is turned on at the time of reading data D from each radiation detection element 7, the charge accumulated in each radiation detection element 7 is turned on. Are emitted from each radiation detection element 7 to the signal line 6 via the TFT 8, and flow into the capacitor 18 b via the signal line 6 and are accumulated. A voltage value corresponding to the accumulated charge amount is output from the output side of the operational amplifier 18a.

増幅回路18は、このようにして、各放射線検出素子7から出力された電荷量に応じて電圧値を出力して電荷電圧変換するようになっている。また、電荷リセット用スイッチ18cがオン状態とされると、増幅回路18の入力側と出力側とが短絡されてコンデンサ18bに蓄積された電荷が放電されて増幅回路18がリセットされるようになっている。なお、増幅回路18を、放射線検出素子7から出力された電荷に応じて電流を出力するように構成することも可能である。   In this way, the amplifier circuit 18 outputs a voltage value according to the amount of charge output from each radiation detection element 7 and converts the charge voltage. When the charge reset switch 18c is turned on, the input side and the output side of the amplifier circuit 18 are short-circuited, and the charge accumulated in the capacitor 18b is discharged to reset the amplifier circuit 18. ing. Note that the amplifier circuit 18 may be configured to output a current in accordance with the charge output from the radiation detection element 7.

増幅回路18の出力側には、相関二重サンプリング回路(CDS)19が接続されている。相関二重サンプリング回路19は、本実施形態では、サンプルホールド機能を有しており、この相関二重サンプリング回路19におけるサンプルホールド機能は、制御手段22から送信されるパルス信号によりそのオン/オフが制御されるようになっている。   A correlated double sampling circuit (CDS) 19 is connected to the output side of the amplifier circuit 18. In this embodiment, the correlated double sampling circuit 19 has a sample and hold function. The sample and hold function in the correlated double sampling circuit 19 is turned on / off by a pulse signal transmitted from the control means 22. To be controlled.

そして、制御手段22は、各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理においては、増幅回路18や相関二重サンプリング回路19を制御して、各放射線検出素子7から放出された電荷を増幅回路18で電荷電圧変換させ、電荷電圧変換された電圧値を相関二重サンプリング回路19でサンプリングさせてデータDとして下流側に出力させるようになっている。   Then, the control means 22 controls the amplification circuit 18 and the correlated double sampling circuit 19 in the process of reading the data D from each radiation detection element 7 to amplify the charges emitted from each radiation detection element 7. The voltage value converted by the charge voltage 18 is sampled by the correlated double sampling circuit 19 and output as data D downstream.

相関二重サンプリング回路19から出力された各放射線検出素子7のデータDは、アナログマルチプレクサ21(図7参照)に送信され、アナログマルチプレクサ21から順次A/D変換器20に送信される。そして、A/D変換器20で順次デジタル値のデータDに変換されて記憶手段40に出力されて順次保存されるようになっている。   Data D of each radiation detection element 7 output from the correlated double sampling circuit 19 is transmitted to the analog multiplexer 21 (see FIG. 7), and is sequentially transmitted from the analog multiplexer 21 to the A / D converter 20. The A / D converter 20 sequentially converts the data into digital value data D, outputs it to the storage means 40, and sequentially stores it.

制御手段22は、図示しないCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータや、FPGA(Field Programmable Gate Array)等により構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。そして、制御手段22は、放射線画像撮影装置1の各部材の動作等を制御するようになっている。また、図7等に示すように、制御手段22には、DRAM(Dynamic RAM)等で構成される記憶手段40が接続されている。   The control means 22 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output interface connected to the bus, an FPGA (Field Programmable Gate Array), or the like (not shown). It is configured. It may be configured by a dedicated control circuit. And the control means 22 controls operation | movement etc. of each member of the radiographic imaging apparatus 1. Further, as shown in FIG. 7 and the like, the control means 22 is connected with a storage means 40 constituted by a DRAM (Dynamic RAM) or the like.

また、本実施形態では、制御手段22には、前述したアンテナ装置39が接続されており、さらに、検出部Pや走査駆動手段15、読み出し回路17、記憶手段40、バイアス電源14等の各部材に電力を供給するためのバッテリ41が接続されている。また、バッテリ41には、クレードル等の図示しない充電装置からバッテリ41に電力を供給してバッテリ41を充電する際の接続端子42が取り付けられている。   In the present embodiment, the above-described antenna device 39 is connected to the control unit 22, and each member such as the detection unit P, the scanning drive unit 15, the readout circuit 17, the storage unit 40, the bias power supply 14, and the like. A battery 41 for supplying electric power is connected. The battery 41 is provided with a connection terminal 42 for charging the battery 41 by supplying power to the battery 41 from a charging device (not shown) such as a cradle.

前述したように、制御手段22は、バイアス電源14を制御してバイアス電源14から各放射線検出素子7に印加するバイアス電圧を設定したり、読み出し回路17の増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cのオン/オフを制御したり、相関二重サンプリング回路19にパルス信号を送信して、そのサンプルホールド機能のオン/オフを制御する等の各種の処理を実行するようになっている。   As described above, the control means 22 controls the bias power supply 14 to set a bias voltage to be applied to each radiation detection element 7 from the bias power supply 14, or the charge reset switch 18 c of the amplification circuit 18 of the readout circuit 17. Various processes such as on / off control and transmission of a pulse signal to the correlated double sampling circuit 19 to control on / off of the sample hold function are executed.

次に、各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理や、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射の開始や終了の検出処理等について説明する。   Next, a process for reading data D from each radiation detection element 7, a process for detecting the start and end of radiation irradiation on the radiation image capturing apparatus 1, and the like will be described.

本実施形態では、制御手段22は、放射線画像撮影前に、放射線画像撮影装置1の電源スイッチ36(図1参照)が押下されたり、放射線画像撮影装置1が覚醒状態に遷移されたり、或いは、コンソール58から各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理を開始する旨の信号等を受信すると、その時点で、走査駆動手段15に対して、各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理を開始させるためのトリガ信号を送信するようになっている。   In the present embodiment, the control means 22 is configured to press the power switch 36 (see FIG. 1) of the radiographic image capturing apparatus 1 before the radiographic image capture, or to change the radiographic image capture apparatus 1 to the awake state, When a signal to start reading data D from each radiation detecting element 7 is received from the console 58, the data D reading processing from each radiation detecting element 7 is sent to the scanning drive unit 15 at that time. A trigger signal for starting is transmitted.

また、制御手段22は、読み出し回路17の増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cのオン/オフを制御したり、相関二重サンプリング回路19にパルス信号を送信して、各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理を行わせるようになっている。なお、本実施形態では、各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理は、各放射線検出素子7から余分な電荷を放出させるリセット処理を兼ねているが、例えば各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理を開始する前等に、各放射線検出素子7のリセット処理を別途行うように構成してもよいことは前述した通りである。   Further, the control means 22 controls on / off of the charge reset switch 18c of the amplifier circuit 18 of the readout circuit 17, or transmits a pulse signal to the correlated double sampling circuit 19, so that each radiation detection element 7 Data D is read out. In the present embodiment, the process of reading data D from each radiation detection element 7 also serves as a reset process for releasing extra charges from each radiation detection element 7. As described above, the reset processing of each radiation detection element 7 may be performed separately before starting the D reading processing.

本実施形態では、このように、放射線画像撮影装置1に対して放射線が照射される以前から、各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理が開始される。そのため、データDの読み出し処理が開始された直後の各フレームでは、放射線が照射されていない各放射線検出素子7内で発生した暗電荷がデータDとして読み出される。   In the present embodiment, in this way, the process of reading data D from each radiation detection element 7 is started before the radiation image capturing apparatus 1 is irradiated with radiation. Therefore, in each frame immediately after the start of the data D reading process, dark charges generated in each radiation detection element 7 not irradiated with radiation are read as data D.

これらの暗電荷に相当するデータDは、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射後に読み出されるデータD、すなわち放射線の照射により放射線検出素子7内で発生した電荷に起因する真の画像データdと暗電荷に相当するデータとの和に等しいデータD(すなわちいわゆる画像データ)から減算処理されて真の画像データdを算出するためのオフセット補正値Oとして利用することができる。 The data D corresponding to these dark charges is the data D read out after the radiation imaging apparatus 1 is irradiated with radiation, that is, the true image data d * caused by the charges generated in the radiation detecting element 7 by the radiation irradiation. It can be used as an offset correction value O for calculating true image data d * after being subtracted from data D (that is, so-called image data) equal to the sum of the data corresponding to dark charges.

そのため、本実施形態では、制御手段22は、データDの読み出し処理が開始された直後の各フレームごとに各放射線検出素子7から読み出される各データDを、余分なデータDとして廃棄するのではなく、オフセット補正値Oとしてそれぞれフレームごとに記憶手段40に保存させるようになっている。   Therefore, in the present embodiment, the control unit 22 does not discard each data D read from each radiation detection element 7 for each frame immediately after the data D reading process is started as extra data D. The offset correction value O is stored in the storage means 40 for each frame.

しかし、各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理が開始されて以降のフレームごとのオフセット補正値Oを全て保存する必要はない。また、記憶手段40の記憶容量等の制約もある。そのため、本実施形態では、記憶手段40にデータDを保存するフレーム数が予め設定されている。   However, it is not necessary to save all the offset correction values O for each frame after the reading process of the data D from each radiation detection element 7 is started. There are also restrictions such as the storage capacity of the storage means 40. Therefore, in this embodiment, the number of frames for storing the data D in the storage unit 40 is set in advance.

そして、制御手段22は、上記のように各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理を繰り返して、予め設定されたフレーム数のフレーム分の各放射線検出素子7のデータD(この場合はオフセット補正値O)が記憶手段40に保存されると、それ以降の各フレームのデータDについては、最初にデータDを保存したフレームから順に、過去のフレームのデータD上に順次上書き保存していくようになっている。   And the control means 22 repeats the reading process of the data D from each radiation detection element 7 as mentioned above, and the data D (in this case offset) of each radiation detection element 7 for the frame number set beforehand. When the correction value O) is stored in the storage unit 40, the data D of each subsequent frame is sequentially overwritten on the data D of the past frame in order from the frame in which the data D is first stored. It is like that.

一方、制御手段22は、上記のようにして各放射線検出素子7からデータDを読み出して記憶手段40に保存させると同時に、読み出されたデータDの値に基づいて放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射の開始や終了を検出するようになっている。   On the other hand, the control means 22 reads out the data D from each radiation detection element 7 as described above and saves it in the storage means 40, and at the same time, based on the value of the read data D, the radiation for the radiographic imaging apparatus 1 The start and end of irradiation are detected.

図9に示したタイミングで、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を印加しながら各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理を行っている際に、m回目のフレームにおいて、例えば図11に示すようなタイミングで放射線が照射されたものとする。   At the timing shown in FIG. 9, when the data D is read from each radiation detection element 7 while the on-voltage is applied to each line L1 to Lx of the scanning line 5 from the gate driver 15b of the scanning drive unit 15. In addition, it is assumed that radiation is irradiated at the timing as shown in FIG. 11 in the m-th frame, for example.

なお、図11では、斜線を付した期間が、放射線が照射された期間を表す。また、図11に示した走査線5のラインLa〜Lbの各ラインが、例えば図16に示した斜線部分ΔTの走査線5、すなわち放射線が照射されている間にオン電圧が順次印加されていた走査線5の各ラインに相当する。   In FIG. 11, the hatched period represents the period during which radiation was irradiated. In addition, the on-voltage is sequentially applied to each of the lines La to Lb of the scanning line 5 shown in FIG. 11 while, for example, the scanning line 5 of the hatched portion ΔT shown in FIG. This corresponds to each line of the scanning line 5.

図11に示したような場合、m回目のフレームでは、走査線5のラインL1〜La-1にそれぞれオン電圧が印加されて、走査線5の各ラインL1〜La-1にTFT8を介して接続されている各放射線検出素子7からそれぞれ読み出されたデータDは、放射線が照射される前に読み出された暗電荷に起因するデータである。   In the case as shown in FIG. 11, in the m-th frame, the on-voltage is applied to the lines L1 to La-1 of the scanning line 5, and the lines L1 to La-1 of the scanning line 5 are applied to the lines L1 to La-1 via the TFT8. The data D read from each connected radiation detection element 7 is data resulting from the dark charges read before the radiation is irradiated.

そのため、これらのデータDは、下記表1に示すように、m−1回目のフレーム以前のフレームの場合(すなわちデータDがオフセット補正値Oの場合)と同様に、データD自体の値としては小さい値(下記表1では5)になる。なお、下記表1に記載された数値は、データDが0〜216−1(すなわち65535)の値をとり得るように構成した場合の数値である。また、下記表1に記載された数値は、その数値前後の値をとること表す数値であり、代表的な値を示したものである。 Therefore, as shown in Table 1 below, these data D have the same value as the data D itself as in the case of the frame before the m-1th frame (that is, when the data D is the offset correction value O). It becomes a small value (5 in Table 1 below). In addition, the numerical value described in following Table 1 is a numerical value at the time of comprising so that the data D can take the value of 0-2 < 16 > -1 (namely, 65535). Moreover, the numerical value described in the following Table 1 is a numerical value representing a value before and after the numerical value, and represents a representative value.

Figure 2011185800
Figure 2011185800

一方、図11に示すように、m回目のフレームの走査線5のラインLaでは、放射線が照射され始めたため、走査線5のラインLaに接続されている各放射線検出素子7から、暗電荷に起因するデータとは明らかに異なる、より大きな値のデータD(上記表1では1000)が読み出される。   On the other hand, as shown in FIG. 11, since radiation has begun to be applied to the line La of the scanning line 5 in the m-th frame, each radiation detection element 7 connected to the line La of the scanning line 5 generates dark charges. A larger value of data D (1000 in Table 1 above) that is clearly different from the originating data is read out.

そして、放射線が照射されている間にオン電圧が順次印加された走査線5の各ラインLa〜Lbでは、走査線5のラインLa〜Lbに接続されている各放射線検出素子7から読み出されるデータDが、放射線の照射開始からの経過時間に応じて次第に大きな値になる(上記表1では1000〜29000)。   And in each line La-Lb of the scanning line 5 to which the ON voltage was sequentially applied while the radiation was irradiated, data read from each radiation detection element 7 connected to the lines La-Lb of the scanning line 5 D gradually becomes larger depending on the elapsed time from the start of radiation irradiation (1000 to 29000 in Table 1).

そこで、例えば、上記のようにして読み出し回路17で各放射線検出素子7から読み出された個々のデータDの値を制御手段22で監視して、読み出されたデータDが例えば予め設定された閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたと判断するように構成することが可能である。この場合、上記表1のような場合、閾値は例えば500に設定される。   Therefore, for example, the value of the individual data D read from each radiation detection element 7 by the reading circuit 17 as described above is monitored by the control means 22, and the read data D is set in advance, for example. It can be configured to determine that radiation irradiation has started when the threshold value is exceeded. In this case, in the case of Table 1 above, the threshold is set to 500, for example.

また、このように構成した場合、放射線が照射されていないにもかかわらず大きなデータDを出力する異常な放射線検出素子7があった場合や、データDに生じるゆらぎがたまたま大きな値になった場合に、誤って放射線の照射が開始されたと判断してしまう虞れがある。   Further, in the case of such a configuration, when there is an abnormal radiation detection element 7 that outputs large data D even when radiation is not irradiated, or when a fluctuation that occurs in the data D happens to be a large value In addition, there is a risk that it may be determined that radiation has been started by mistake.

そのため、例えば、上記のようにして読み出し回路17で読み出された、走査線5のラインLnに接続されている各放射線検出素子7から読み出された各データDの積算値ΣD(n)を、走査線5の各ラインLnごとに算出し、走査線5の各ラインLnごとの各データDの積算値ΣD(n)が例えば予め設定された閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたと判断するように構成することが可能である。   Therefore, for example, the integrated value ΣD (n) of each data D read from each radiation detection element 7 connected to the line Ln of the scanning line 5 read by the readout circuit 17 as described above. The calculation is performed for each line Ln of the scanning line 5, and radiation irradiation is started when the integrated value ΣD (n) of each data D for each line Ln of the scanning line 5 exceeds, for example, a preset threshold value. It can be configured to determine that

この場合、走査線5の1本のラインLnに接続されている放射線検出素子7の数が例えば1000個であったとすると、放射線が照射される前のm−1回目のフレームで、走査線5の当該ラインLnに接続されている各放射線検出素子7から読み出される各データDは、上記表1から5前後の値であるため、その場合の積算値ΣD(n)は5000前後の値になる。また、m回目のフレームでも、放射線の照射が開始される前の走査線5の各ラインL1〜La-1に接続されている各放射線検出素子7では各データDは5前後の値であり、走査線5の各ラインL1〜La-1ごとの各データの積算値ΣD(1)〜ΣD(a-1)はそれぞれ5000前後の値になる。   In this case, if the number of radiation detection elements 7 connected to one line Ln of the scanning line 5 is, for example, 1000, the scanning line 5 in the (m−1) th frame before the radiation is irradiated. Since each data D read from each radiation detecting element 7 connected to the line Ln is a value around 5 from Table 1, the integrated value ΣD (n) in that case is a value around 5000. . In the m-th frame, each data D has a value of about 5 in each radiation detection element 7 connected to each line L1 to La-1 of the scanning line 5 before radiation irradiation is started. The integrated values ΣD (1) to ΣD (a-1) of each data for each line L1 to La-1 of the scanning line 5 are values around 5000, respectively.

それに対して、m回目のフレームで放射線の照射が開始された時点で読み出し処理が行われた走査線5の各ラインLaに接続されている各放射線検出素子7では、各データの値が1000前後の値に増加し、走査線5のラインLaの各データの積算値ΣD(a)は100万前後の値に急増する。   On the other hand, in each radiation detection element 7 connected to each line La of the scanning line 5 that has been read out when radiation irradiation is started in the m-th frame, the value of each data is around 1000. The integrated value ΣD (a) of each data of the line La of the scanning line 5 rapidly increases to a value around 1 million.

そのため、この場合、閾値は5000より大きく100万以下の値、すなわち例えば10万に設定される。   Therefore, in this case, the threshold value is set to a value greater than 5000 and 1 million or less, that is, for example, 100,000.

また、検出部P上に二次元状に配列された全ての放射線検出素子7から読み出されたデータDの合計値ΣD(m)を各フレームごとに算出し、各フレームごとの各データDの合計値ΣD(m)が例えば予め設定された閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたと判断するように構成することが可能である。   Further, a total value ΣD (m) of the data D read from all the radiation detection elements 7 arranged in a two-dimensional manner on the detection unit P is calculated for each frame, and each data D for each frame is calculated. For example, it may be determined that radiation irradiation has started when the total value ΣD (m) exceeds a preset threshold.

この場合、検出部P上に配列された放射線検出素子7の数が例えば100万個であったとすると、放射線が照射される前のm−1回目のフレームで、各放射線検出素子7から読み出される各データDは上記表1から5前後の値であるため、その場合のフレームごとの合計値ΣD(m)は500万前後の値になる。そのため、この場合、閾値は例えば1000万に設定される。   In this case, if the number of radiation detection elements 7 arranged on the detection unit P is, for example, 1 million, it is read out from each radiation detection element 7 in the (m−1) th frame before the radiation is irradiated. Since each data D has a value of about 5 from Table 1, the total value ΣD (m) for each frame in that case is a value of about 5 million. Therefore, in this case, the threshold is set to 10 million, for example.

なお、上記の場合、積算値と合計値は積算(合計)する範囲が異なるものの、各データDの総和を意味し、同じ意味内容を有するものであるが、それらを区別するため、以下、積算値および合計値と言い分ける。   In the above case, although the integrated value and the total value are different in the range to be integrated (summed), it means the total sum of each data D and have the same meaning content. In other words, the value and the total value.

そして、本実施形態では、制御手段22は、設定された判断処理において上記の各条件が満たされた場合、すなわち上記の各基準では、読み出された個々のデータDや、走査線5の各ラインLnごとの各データDの積算値ΣD(n)、或いは各フレームごとの各データDの合計値ΣD(m)が閾値を越えた場合に、放射線の照射が開始されたと判断するようになっている。   In the present embodiment, the control unit 22 determines that each of the read data D and each of the scanning lines 5 is satisfied when each of the above conditions is satisfied in the set determination process, that is, in each of the above criteria. When the integrated value ΣD (n) of each data D for each line Ln or the total value ΣD (m) of each data D for each frame exceeds a threshold value, it is determined that radiation irradiation has started. ing.

従って、上記表1の例の場合、制御手段22は、m−1回目のフレームでは、いずれの判断処理の場合でも上記の条件が満たされないため、放射線の照射が開始されたとは判断しないが、m回目のフレームでは、いずれの判断処理の場合でも上記の条件が満たされるため、放射線の照射が開始されたと判断する。   Therefore, in the case of the example in Table 1 above, the control unit 22 does not determine that radiation irradiation has started since the above condition is not satisfied in any determination process in the (m-1) th frame. In the m-th frame, since the above condition is satisfied in any of the determination processes, it is determined that radiation irradiation has started.

なお、上記の各判断処理における閾値を、上記のように予め設定しておくように構成してもよく、また、例えば、各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理が開始された初期段階(すなわち放射線画像撮影装置1に放射線が照射されていないことが確実な時点)で、各放射線検出素子7からのデータD(この場合はオフセット補正値O)や各データDの積算値や合計値を取得し、或いは、数フレーム分の各データDや積算値、合計値を取得してそれらの各平均値を算出して、それらの値に所定値を加算して上乗せする等して、放射線画像撮影ごとに閾値を設定するように構成することも可能である。   In addition, the threshold value in each of the above determination processes may be set in advance as described above, and, for example, an initial stage when the process of reading data D from each radiation detection element 7 is started. That is, at the time when it is certain that the radiation imaging apparatus 1 is not irradiated with radiation, the data D from each radiation detection element 7 (in this case, the offset correction value O), the integrated value or the total value of each data D Or by acquiring each data D, integrated value, and total value for several frames, calculating their respective average values, adding a predetermined value to these values, and adding the radiation, etc. It is also possible to configure so that a threshold value is set for each image shooting.

また、例えば、各放射線検出素子7から読み出されたデータDを記憶手段40に保存する際に、それらのデータDを図示しないヒストグラムに投票し、ヒストグラムの度数の分布に基づいて放射線画像撮影装置1に対して放射線の照射が開始されたか否かを判断するように構成することも可能である。   Further, for example, when the data D read from each radiation detection element 7 is stored in the storage unit 40, the data D is voted on a histogram (not shown), and the radiation image capturing apparatus is based on the frequency distribution of the histogram. 1 may be configured to determine whether or not radiation irradiation has started.

すなわち、放射線の照射が開始される前のフレームでは、各放射線検出素子7からは暗電荷に起因する、値が小さいデータDが読み出されるため、ヒストグラム上で小さい値のデータDに対応する階級の度数が大きくなるが、放射線の照射が開始されたフレームでは、各放射線検出素子7からのデータDに放射線の照射により発生した電荷に起因するデータが加算されて比較的大きな値のデータDが読み出されるため、ヒストグラム上では大きな値のデータDに対応する階級の度数が増える。   That is, in the frame before the start of radiation irradiation, the data D having a small value due to the dark charge is read from each radiation detecting element 7, so that the class corresponding to the data D having the small value on the histogram is read out. Although the frequency increases, in a frame where radiation irradiation is started, data D resulting from the radiation generated by the radiation irradiation is added to the data D from each radiation detection element 7, and data D having a relatively large value is read out. Therefore, the frequency of the class corresponding to the large value data D increases on the histogram.

そこで、例えば、ヒストグラム上の大きなデータDに対応する範囲の階級の度数を監視し、その範囲の度数の合計値が閾値を越えた場合に、当該フレームから放射線の照射が開始されたと判断するように構成することも可能である。   Therefore, for example, the frequency of the class in the range corresponding to the large data D on the histogram is monitored, and when the total value of the frequency in the range exceeds the threshold, it is determined that radiation irradiation has started from the frame. It is also possible to configure.

なお、この場合も、前述したように、放射線が照射されていないにもかかわらず大きなデータDを出力する異常な放射線検出素子7があったり、データDに生じるゆらぎがたまたま大きな値になる場合があるため、放射線の照射が開始される前のフレームでも、ヒストグラム上の大きなデータDに対応する上記範囲の階級の度数が0にならない場合がある。   In this case, as described above, there is a case where there is an abnormal radiation detection element 7 that outputs large data D even when radiation is not irradiated, or fluctuations that occur in the data D happen to have a large value. Therefore, even in the frame before the start of radiation irradiation, the frequency of the class in the above range corresponding to the large data D on the histogram may not be zero.

そのため、この場合も、上記の閾値として0でない値を予め設定しておくように構成してもよく、また、例えば、各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理が開始された初期段階での1フレーム(或いは数フレーム)で各データDをヒストグラムに投票した場合に得られる上記範囲の階級の度数(或いは数フレーム分の度数の平均値)を算出し、その度数(或いは平均値)に所定の値を加算して上乗せした値を閾値として設定する等して、放射線画像撮影ごとに閾値を設定するように構成することも可能である。   Therefore, in this case as well, a value other than 0 may be set in advance as the threshold value. For example, at the initial stage when the process of reading data D from each radiation detection element 7 is started. The frequency of the class in the above range (or the average value of frequencies for several frames) obtained when each data D is voted on the histogram in one frame (or several frames) is calculated, and the frequency (or average value) is calculated. It is also possible to configure so that a threshold value is set for each radiographic image capturing, for example, by setting a value obtained by adding a predetermined value and adding it as a threshold value.

本実施形態では、制御手段22は、例えば図11に示したように、m回目のフレームで放射線の照射が開始されたと判断すると、CPUのメモリ等に当該フレームのフレーム番号mを記憶させるようになっている。   In this embodiment, for example, as shown in FIG. 11, when the control unit 22 determines that radiation irradiation has started in the m-th frame, the control unit 22 stores the frame number m of the frame in the CPU memory or the like. It has become.

また、本実施形態では、制御手段22は、同様にして、読み出された個々のデータDや、走査線5の各ラインLnごとの各データDの積算値ΣD(n)、或いは各フレームごとの各データDの合計値ΣD(m)に基づいて、放射線の照射が終了したと判断するようになっている。   In the present embodiment, the control means 22 similarly reads the individual data D read out, the integrated value ΣD (n) of each data D for each line Ln of the scanning line 5, or for each frame. On the basis of the total value ΣD (m) of each data D, it is determined that the irradiation of radiation has ended.

具体的には、制御手段22は、例えば上記の各判断処理と同様に、個々のデータDや積算値ΣD(n)、合計値ΣD(m)が、上記のように設定された閾値以下になった場合に、放射線の照射が終了したと判断する。   Specifically, the control means 22 makes the individual data D, the integrated value ΣD (n), and the total value ΣD (m) equal to or less than the threshold values set as described above, for example, in the same manner as the above-described determination processes. When it becomes, it is judged that the irradiation of radiation has been completed.

その際、図11から分かるように、実際の放射線の照射はm回目のフレームで終了しているが、上記表1から分かるように、放射線の照射が終了した後にオン電圧が印加された走査線5のラインLb+1以降の各ラインLに接続されている各放射線検出素子7から読み出されたデータDは、30000前後の値が読み出されており、この段階では、制御手段22は、放射線の照射が終了したとは判断しない。   At this time, as can be seen from FIG. 11, the actual radiation irradiation is completed in the m-th frame, but as can be seen from Table 1 above, the scanning line to which the ON voltage is applied after the radiation irradiation is completed. As for the data D read from each radiation detection element 7 connected to each line L after the 5th line Lb + 1, a value of around 30000 is read. At this stage, the control means 22 It is not judged that the irradiation has ended.

そして、各放射線検出素子7から読み出された個々のデータDの値に基づいて判断するように構成されている場合には、上記表1から分かるように、m+1回目のフレームで走査線5のラインLb+1に接続されている各放射線検出素子7から読み出された個々のデータDが30前後の値になり閾値以下になるため、制御手段22は、この時点で放射線の照射が終了したと判断する。   When the determination is made based on the value of the individual data D read from each radiation detection element 7, as can be seen from Table 1 above, the scan line 5 is detected in the (m + 1) th frame. Since the individual data D read from each radiation detection element 7 connected to the line Lb + 1 becomes a value around 30 and falls below the threshold value, the control means 22 finishes the radiation irradiation at this point. Judge.

また、走査線5の各ラインLnごとの各データDの積算値ΣD(n)に基づいて判断するように構成されている場合には、上記表1から分かるように、m+1回目のフレームで走査線5のラインLb+1に接続されている各放射線検出素子7から読み出された個々のデータDが30前後の値になり、積算値ΣD(b)が30000前後の値になる。そのため、閾値以下の値になり、制御手段22は、この時点で放射線の照射が終了したと判断する。   Further, in the case where the determination is made based on the integrated value ΣD (n) of each data D for each line Ln of the scanning line 5, as can be seen from Table 1, the scan is performed in the (m + 1) th frame. The individual data D read from each radiation detection element 7 connected to the line Lb + 1 of the line 5 becomes a value around 30, and the integrated value ΣD (b) becomes a value around 30000. Therefore, the value is equal to or less than the threshold value, and the control unit 22 determines that the radiation irradiation has been completed at this point.

一方、各フレームごとの各データDの合計値ΣD(m)に基づいて判断するように構成されている場合には、上記表1から分かるように、m回目のフレームの合計値ΣD(m)もm+1回目のフレームの合計値ΣD(m+1)も、いずれも上記の閾値を越えるため、制御手段22は、m+1回目のフレームの読み出し処理が終了した時点では、放射線の照射が終了したとは判断しない。   On the other hand, when the determination is made based on the total value ΣD (m) of each data D for each frame, as can be seen from Table 1, the total value ΣD (m) of the mth frame. Since the total value ΣD (m + 1) of the (m + 1) th frame also exceeds the above threshold value, the control means 22 indicates that the radiation irradiation has ended at the time when the reading process of the (m + 1) th frame is completed. Does not judge.

しかし、m+2回目の合計値ΣD(m+2)は閾値以下の値になる。そのため、制御手段22は、各フレームごとの各データDの合計値ΣD(m)に基づいて判断するように構成されている場合には、例えば、フレームごとの各データDの合計値ΣD(m)が閾値以下の値になったフレーム(上記の場合はm+2回目のフレーム)の1つの前のフレーム(すなわちm+1回目のフレーム)で放射線の照射が終了したと判断するように構成される。   However, the total value ΣD (m + 2) for the (m + 2) th time is a value equal to or smaller than the threshold value. Therefore, when the control unit 22 is configured to make a determination based on the total value ΣD (m) of each data D for each frame, for example, the total value ΣD (m ) Is equal to or less than the threshold (in the above case, the m + 2th frame), it is determined that the radiation irradiation has been completed in the previous frame (that is, the m + 1th frame).

制御手段22は、以上のようにして放射線の照射が終了したと判断すると、そのフレーム、すなわち上記の例ではm+1回目のフレームのフレーム番号m+1をCPUのメモリ等に記憶させるようになっている。   When the control means 22 determines that the irradiation of radiation has been completed as described above, the frame, that is, the frame number m + 1 of the m + 1th frame in the above example is stored in the memory of the CPU or the like.

そして、本実施形態では、制御手段22は、m+2回目のフレーム、すなわち放射線の照射が開始されたと判断したフレームを含む3回分のフレームの読み出し処理を終了した時点で、走査駆動手段15に対してトリガ信号を送信して、ゲートドライバ15bからの走査線5の各ラインL1〜Lxへのオン電圧の印加を停止させて、各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理を終了させるようになっている。   In the present embodiment, the control means 22 applies the scan driving means 15 to the scan driving means 15 at the time when the reading process of the m + 2th frame, that is, the three frames including the frame determined to have started the radiation irradiation, is completed. The trigger signal is transmitted to stop the application of the on-voltage from the gate driver 15b to each of the lines L1 to Lx of the scanning line 5, and the data D reading process from each radiation detection element 7 is terminated. ing.

後述するように、走査線5の各ラインL1〜La-1に接続されている各放射線検出素子7において、放射線の照射により当該各放射線検出素子7内で発生した電荷に起因する真の画像データdは、上記表1や図11から分かるように、m+1回目のフレームで読み出されている。 As will be described later, in each radiation detection element 7 connected to each line L1 to La-1 of the scanning line 5, true image data resulting from the charge generated in each radiation detection element 7 due to radiation irradiation. As can be seen from Table 1 and FIG. 11, d * is read in the (m + 1) th frame.

また、走査線5の各ラインLb+1〜Lxに接続されている各放射線検出素子7では、放射線の照射により当該各放射線検出素子7内で発生した電荷に起因する真の画像データdは、上記表1や図11から分かるように、m回目のフレームで読み出されている。 Further, in each radiation detection element 7 connected to each line Lb + 1 to Lx of the scanning line 5, the true image data d * resulting from the electric charge generated in each radiation detection element 7 due to radiation irradiation is As can be seen from Table 1 and FIG. 11, the data is read out in the mth frame.

さらに、走査線5の各ラインLa〜Lbに接続されている各放射線検出素子7において、放射線の照射により当該各放射線検出素子7内で発生した電荷に起因する真の画像データdは、上記表1や図11から分かるように、m回目のフレームとm+1回目のフレームとで分割されて読み出される。 Further, in each radiation detection element 7 connected to each line La to Lb of the scanning line 5, the true image data d * resulting from the charges generated in each radiation detection element 7 due to radiation irradiation is the above-mentioned As can be seen from Table 1 and FIG. 11, the data is divided and read out in the m-th frame and the m + 1-th frame.

また、前述したように、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射開始前の例えばm−1回目のフレーム等で各放射線検出素子7から読み出されたデータDは、オフセット補正値Oとして利用することができる。   Further, as described above, the data D read from each radiation detection element 7 in, for example, the (m-1) th frame before the start of radiation irradiation to the radiation image capturing apparatus 1 is used as the offset correction value O. Can do.

そのため、本実施形態では、制御手段22は、上記のようにして、各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理を終了させると、後述する本実施形態におけるデータDの選択処理等をコンソール58で行う場合には、放射線の照射の開始を検出したm回目のフレームの1つ前のフレームであるm−1回目のフレームから、放射線の照射の終了を検出したm+1回目までの各フレームの各放射線検出素子7ごとの各データDを、通信手段であるアンテナ装置39(図1や図7等参照)を介してコンソール58に送信するようになっている。   Therefore, in the present embodiment, when the control unit 22 finishes the reading process of the data D from each radiation detection element 7 as described above, the control unit 22 performs the data D selection process and the like in the present embodiment to be described later. In the case of the above, each of the frames from the (m−1) th frame which is the frame immediately before the mth frame where the start of radiation irradiation is detected to the (m + 1) th frame where the end of radiation irradiation is detected. Each data D for each radiation detection element 7 is transmitted to the console 58 via an antenna device 39 (see FIG. 1 and FIG. 7 and the like) which is a communication means.

なお、m−1回目のフレームで読み出されたデータDを各放射線検出素子7ごとのオフセットデータOとする代わりに、例えば、放射線の照射が開始された時点で読み出し処理が行われていたm回目のフレームより前の数フレーム分の放射線検出素子ごとのデータDの平均値を算出する等して、その平均値等を放射線検出素子7ごとのオフセット補正値Oとするように構成することも可能である。   In addition, instead of using the data D read in the (m-1) th frame as the offset data O for each radiation detection element 7, for example, the readout process was performed when radiation irradiation was started. An average value of the data D for each radiation detection element for several frames before the second frame is calculated, and the average value or the like is set as an offset correction value O for each radiation detection element 7. Is possible.

そして、その場合は、この1フレーム分の各放射線検出素子7ごとのオフセット補正値Oの各データと、m回目およびm+1回目の各フレームの各放射線検出素子ごとの各データDが送信される。   In this case, the data of the offset correction value O for each radiation detection element 7 for one frame and the data D for each radiation detection element of the m-th and m + 1-th frames are transmitted.

なお、本実施形態におけるデータDの選択処理や、真の画像データdの算出、放射線画像の生成処理等については、放射線画像撮影システム50の構成について説明した後で説明する。 Note that the selection process of data D, the calculation of true image data d * , the generation process of a radiographic image, and the like in this embodiment will be described after the configuration of the radiographic image capturing system 50 is described.

[放射線画像撮影システム]
図12は、本実施形態に係る放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。放射線画像撮影システム50は、図12に示すように、例えば、放射線を照射して図示しない患者の一部である被写体(患者の撮影対象部位)の撮影を行う撮影室R1と、放射線技師等の操作者が被写体に照射する放射線開始の制御等の種々の操作を行う前室R2、およびそれらの外部に配置される。
[Radiation imaging system]
FIG. 12 is a diagram showing an overall configuration of the radiographic image capturing system according to the present embodiment. As shown in FIG. 12, the radiographic imaging system 50 includes, for example, an imaging room R1 that irradiates radiation and images a subject (part of a patient to be imaged) that is a part of a patient (not shown), and a radiographer or the like. The anterior chamber R2 where the operator performs various operations such as control of the start of radiation applied to the subject, and the outside thereof are arranged.

撮影室R1には、前述した放射線画像撮影装置1を装填可能なブッキー装置51や、被写体に照射する放射線を発生させる図示しないX線管球を備える放射線源52やそれをコントロールする放射線発生装置55、放射線画像撮影装置1と放射線発生装置55やコンソール58とが無線通信する際にこれらの通信を中継する無線アンテナ53を備えた基地局54等が設けられている。   In the radiographing room R1, a bucky device 51 that can be loaded with the radiographic imaging device 1 described above, a radiation source 52 that includes an X-ray tube (not shown) that generates radiation to irradiate a subject, and a radiation generation device 55 that controls the radiation source In addition, when the radiographic image capturing apparatus 1 and the radiation generating apparatus 55 and the console 58 communicate wirelessly, a base station 54 provided with a wireless antenna 53 that relays these communications is provided.

なお、図12では、可搬型の放射線画像撮影装置1をブッキー装置51のカセッテ保持部51aに装填して用いる場合が示されているが、前述したように、放射線画像撮影装置1はブッキー装置51や支持台等と一体的に形成されたものであってもよい。また、前述したように、放射線画像撮影装置1と外部装置との通信をLANケーブル等のケーブルを介して行う場合には、図12に示したように、それらのケーブルを基地局54に接続するように構成し、ケーブルや基地局54を介して有線通信でデータ等の情報を送受信できるように構成することも可能である。   12 shows the case where the portable radiographic imaging device 1 is used by being loaded into the cassette holding part 51a of the bucky device 51. However, as described above, the radiographic imaging device 1 is the bucky device 51. Or may be formed integrally with a support base or the like. Further, as described above, when communication between the radiographic imaging device 1 and an external device is performed via a cable such as a LAN cable, these cables are connected to the base station 54 as shown in FIG. It is also possible to configure such that information such as data can be transmitted / received by wired communication via a cable or the base station 54.

また、基地局54は、放射線発生装置55やコンソール58と接続されており、基地局54には、放射線画像撮影装置1やコンソール58等の間で情報を送信する際のLAN通信用の信号等を、放射線発生装置55との間で情報を送信する際の信号に変換し、その逆の変換も行う図示しない変換器が内蔵されている。   The base station 54 is connected to the radiation generating device 55 and the console 58, and signals for LAN communication when transmitting information between the radiographic image capturing device 1 and the console 58 are transmitted to the base station 54. Is converted into a signal for transmitting information to and from the radiation generating device 55, and a converter (not shown) that performs the reverse conversion is incorporated.

前室R2には、本実施形態では、放射線発生装置55の操作卓57が設けられており、操作卓57には、放射線技師等の操作者が操作して放射線発生装置55に対して放射線の照射開始等を指示するための曝射スイッチ56が設けられている。そして、放射線発生装置55は、放射線技師等の操作者により曝射スイッチ56が操作されて操作卓57から信号が送信されてくると、放射線源52を起動させたり、放射線源52から放射線を照射させるようになっている。   In the present embodiment, the front room R2 is provided with an operation console 57 for the radiation generating device 55. The operation console 57 is operated by an operator such as a radiologist to transmit radiation to the radiation generating device 55. An exposure switch 56 for instructing the start of irradiation is provided. The radiation generating device 55 activates the radiation source 52 or emits radiation from the radiation source 52 when the exposure switch 56 is operated by an operator such as a radiologist and a signal is transmitted from the console 57. It is supposed to let you.

放射線発生装置55は、このほか、指定されたブッキー装置51に装填された放射線画像撮影装置1に対して放射線を適切に照射できるように放射線源52を所定の位置に移動させたり、その放射方向を調整したり、放射線画像撮影装置1の所定の領域内に放射線が照射されるように図示しない絞りを調整したり、或いは、適切な線量の放射線が照射されるように放射線源52を調整する等の種々の制御を放射線源52に対して行うようになっている。なお、これらの処理を、放射線技師等の操作者が手動で行うように構成してもよい。   In addition to this, the radiation generating device 55 moves the radiation source 52 to a predetermined position so that the radiation image capturing device 1 loaded in the designated bucky device 51 can be appropriately irradiated with radiation, or the radiation direction thereof. Adjusting a diaphragm (not shown) so that radiation is irradiated within a predetermined region of the radiographic imaging apparatus 1, or adjusting the radiation source 52 so that an appropriate dose of radiation is irradiated Various controls such as these are performed on the radiation source 52. In addition, you may comprise so that operators, such as a radiographer, may perform these processes manually.

また、放射線発生装置55は、放射線源52からの放射線の照射開始から所定の時間が経過した時点で、放射線源52のX線管球を停止させる等して、放射線源52からの放射線の照射を停止させるようになっている。   In addition, the radiation generator 55 irradiates the radiation from the radiation source 52 by, for example, stopping the X-ray tube of the radiation source 52 when a predetermined time has elapsed from the start of radiation irradiation from the radiation source 52. Is supposed to stop.

放射線画像撮影装置1の構成等については前述した通りであるが、本実施形態では、放射線画像撮影装置1は、上記のようにブッキー装置51に装填されて用いられる場合もあるが、ブッキー装置51には装填されず、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。   The configuration and the like of the radiographic image capturing apparatus 1 are as described above. In the present embodiment, the radiographic image capturing apparatus 1 may be mounted and used in the bucky device 51 as described above. In other words, it can be used alone.

すなわち、放射線画像撮影装置1を単独の状態で例えば撮影室R1内に設けられたベッドや図12に示すように臥位撮影用のブッキー装置51B等の上面側に配置してその放射線入射面R(図1参照)上に被写体である患者の手等を載置したり、或いは、例えばベッドの上に横臥した患者の腰や足等とベッドとの間に差し込んだりして用いることもできるようになっている。この場合、例えばポータブルの放射線源52B等から、被写体を介して放射線画像撮影装置1に放射線を照射して放射線画像撮影が行われる。   That is, the radiation image capturing apparatus 1 is arranged in a single state, for example, on the upper surface side of a bed provided in the capturing room R1 or a bucky apparatus 51B for the supine position capturing as shown in FIG. (See FIG. 1) The patient's hand, which is the subject, can be placed on the top, or the patient's waist, legs, etc. lying on the bed can be inserted between the bed and the bed. It has become. In this case, for example, radiation image capturing is performed by irradiating the radiation image capturing apparatus 1 with radiation from a portable radiation source 52B or the like via a subject.

一方、本実施形態では、コンピュータ等で構成されたコンソール58が、撮影室R1や前室R2の外側に設けられている。コンソール58には、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等を備えて構成される表示部58aが設けられている。また、コンソール58には、HDD(Hard Disk Drive)等で構成された記憶手段59が接続、或いは内蔵されている。   On the other hand, in the present embodiment, a console 58 constituted by a computer or the like is provided outside the photographing room R1 and the front room R2. The console 58 is provided with a display unit 58a configured with a CRT (Cathode Ray Tube), an LCD (Liquid Crystal Display), or the like. In addition, the console 58 is connected to or includes a storage means 59 composed of an HDD (Hard Disk Drive) or the like.

なお、コンソール58を例えば前室R2等に設けるように構成することも可能である。また、コンソール58に、例えば、放射線画像撮影装置1の状態を覚醒(wake up)状態とスリープ(sleep)状態との間で遷移させる機能を持たせたり、或いは、放射線技師等の操作者が撮影室R1で行う放射線画像撮影の内容を表す撮影オーダ情報を作成したり選択したりすることを可能とする機能を持たせたりするように構成することも可能であり、適宜に構成される。   It is also possible to configure the console 58 so as to be provided, for example, in the front chamber R2. Further, for example, the console 58 has a function of changing the state of the radiographic imaging device 1 between a wake-up state and a sleep state, or an operator such as a radiographer takes an image. It may be configured to have a function that enables creation or selection of imaging order information representing the contents of radiographic imaging performed in the room R1, and the configuration is appropriately configured.

[データDの選択等の処理について]
以下、上記のようにして得られた各データDに対する処理を行う放射線画像撮影装置1の制御手段22やコンソール58における、本実施形態に係るデータDの選択等の処理について説明する。また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1や放射線画像撮影システム50の作用についてあわせて説明する。
[About processing such as selection of data D]
Hereinafter, processing such as selection of data D according to the present embodiment in the control means 22 and the console 58 of the radiographic imaging apparatus 1 that performs processing on each data D obtained as described above will be described. The operation of the radiographic image capturing apparatus 1 and the radiographic image capturing system 50 according to the present embodiment will be described together.

なお、以下では、m回目のフレームやm+1回目のフレームで読み出された各放射線検出素子7ごとのデータDをそれぞれD(m)、D(m+1)と表す。   In the following, the data D for each radiation detection element 7 read out in the m-th frame and the m + 1-th frame is represented as D (m) and D (m + 1), respectively.

前述したように、従来の手法に従って、m回目のフレームで読み出された各データD(m)とm+1回目のフレームで読み出された各データD(m+1)(なお、ともにオフセット補正値Oが減算されているものとする。)を加算して、各放射線検出素子7ごとのデータDを再構築すると、再構築したデータに基づく放射線画像pでは、図18に示したように、少なくとも放射線の照射される間にオン電圧が順次印加された走査線5に対応する画像領域δTより上側の画像領域Aよりも、画像領域δTより下側の画像領域Bの方がデータの値が若干大きくなり、放射線画像p上に濃淡が現れる場合がある。   As described above, according to the conventional method, each data D (m) read in the m-th frame and each data D (m + 1) read in the m + 1-th frame (both are offset correction values). O is subtracted), and the data D for each radiation detection element 7 is reconstructed, the radiation image p based on the reconstructed data is at least as shown in FIG. The image value slightly lower in the image area B below the image area δT than in the image area A above the image area δT corresponding to the scanning line 5 to which the ON voltage is sequentially applied during irradiation of radiation. In some cases, it becomes larger and shading appears on the radiation image p.

このように濃淡が現れる原因は、上記の表1に示された例では、以下のように考えられる。   The reason for the appearance of light and shade is considered as follows in the example shown in Table 1 above.

すなわち、図18の放射線画像pの画像領域Aに相当する各放射線検出素子7、すなわち、m回目のフレームで放射線の照射が開始される前にオン電圧が印加された走査線5のラインL1〜La-1に接続されている各放射線検出素子7では、m回目のフレームでは、暗電荷に起因するデータD(m)すなわち値が5前後のオフセット補正値Oと同等のデータD(m)が読み出され、m+1回目のフレームでは、放射線の照射により発生した電荷に起因する真の画像データdを含む30000前後の大きな値のデータD(m+1)が読み出される。 That is, each of the radiation detection elements 7 corresponding to the image region A of the radiation image p in FIG. 18, that is, the lines L1 to L1 of the scanning line 5 to which the on-voltage is applied before radiation irradiation is started in the m-th frame. In each radiation detection element 7 connected to La-1, in the m-th frame, data D (m) resulting from dark charge, that is, data D (m) equivalent to the offset correction value O having a value of around 5, is obtained. In the (m + 1) th frame, data D (m + 1) having a large value of about 30000 including the true image data d * resulting from the charge generated by the radiation irradiation is read out.

それに対して、図18の放射線画像pの画像領域Bに相当する各放射線検出素子7、すなわち、m回目のフレームで放射線の照射が終了した後でオン電圧が印加された走査線5のラインLb+1〜Lxに接続されている各放射線検出素子7では、m回目のフレームでは、放射線の照射により発生した電荷に起因する真の画像データdを含む30000前後の大きな値のデータD(m)が読み出される。 On the other hand, each radiation detection element 7 corresponding to the image region B of the radiation image p in FIG. 18, that is, the line Lb of the scanning line 5 to which the on-voltage is applied after the radiation irradiation is completed in the m-th frame. In each of the radiation detection elements 7 connected to +1 to Lx, a large value of data D (m around 30000 including the true image data d * caused by the charges generated by radiation irradiation is obtained in the m-th frame. ) Is read out.

そして、m+1回目のフレームでは、m回目のフレームで各放射線検出素子7から読み出し切れなかった電荷に起因するいわゆる読み残しのデータと暗電荷に起因するオフセット補正値O相当のデータとの和として値が30前後のデータD(m+1)が読み出される。   In the (m + 1) th frame, a value is obtained as the sum of so-called unread data resulting from the charges that cannot be read out from each radiation detection element 7 in the mth frame and data corresponding to the offset correction value O caused by the dark charges. The data D (m + 1) of around 30 is read out.

つまり、図18の放射線画像pの画像領域Bに相当する各放射線検出素子7から読み出されるデータD(すなわちD(m)+D(m+1))は、m回目のフレームで各放射線検出素子7から読み出し切れなかった電荷に起因する読み残しのデータに相当する25前後のデータ分だけ、図18の放射線画像pの画像領域Bに相当する各放射線検出素子7から読み出されるデータDよりも大きくなる。これが、放射線画像pにおける画像領域Aと画像領域Bとの濃淡となって視認されるのである。   That is, data D (that is, D (m) + D (m + 1)) read from each radiation detection element 7 corresponding to the image region B of the radiation image p in FIG. 18 is larger than the data D read from each radiation detection element 7 corresponding to the image area B of the radiographic image p of FIG. 18 by about 25 data corresponding to the unread data due to the charge that could not be completely read out. . This is visually recognized as the density of the image area A and the image area B in the radiation image p.

そこで、本実施形態では、最終的な放射線画像を生成するに際し、走査線5のラインL1〜La-1に接続されている各放射線検出素子7では、放射線の照射により発生した電荷に起因する真の画像データdが含まれているm+1回目のフレームで読み出されたデータD(m+1)を選択して用い、m回目のフレームで読み出されたデータD(m)は使わない。 Therefore, in the present embodiment, when the final radiation image is generated, each radiation detection element 7 connected to the lines L1 to La-1 of the scanning line 5 is true due to the charge generated by the radiation irradiation. The data D (m + 1) read in the (m + 1) th frame including the image data d * is selected and used, and the data D (m) read in the mth frame is not used.

また、走査線5のラインLb+1〜Lxに接続されている各放射線検出素子7では、放射線の照射により発生した電荷に起因する真の画像データdを含まれているm回目のフレームで読み出されたデータD(m)を選択して用い、m+1回目のフレームで読み出されたデータD(m+1)は使わないように構成される。 Further, in each of the radiation detection elements 7 connected to the lines Lb + 1 to Lx of the scanning line 5, the m-th frame including the true image data d * resulting from the charge generated by the radiation irradiation. The read data D (m) is selected and used, and the data D (m + 1) read in the (m + 1) th frame is not used.

選択されて用いられるこれらのデータDは、結局、少なくとも走査線5のラインL1〜La-1、Lb+1〜Lxに接続されている各放射線検出素子7、すなわち放射線が照射されている間にオン電圧が印加された走査線5の各ラインLa〜Lb以外の走査線5に接続されている放射線検出素子では、各フレームで読み出されたデータD(m)、D(m+1)のうち、放射線の照射が終了した後、最初に読み出されたデータを選択することになる。   These data D that are selected and used are eventually at least the radiation detection elements 7 connected to the lines L1 to La-1 and Lb + 1 to Lx of the scanning line 5, that is, while the radiation is being applied. In the radiation detection elements connected to the scanning lines 5 other than the respective lines La to Lb of the scanning line 5 to which the ON voltage is applied, the data D (m) and D (m + 1) read out in each frame are stored. Of these, after the irradiation of radiation is completed, the data read first is selected.

そこで、本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22やコンソール58は、放射線が照射されている間にオン電圧が印加された走査線5の各ラインLa〜Lb以外の走査線5の各ラインL1〜La-1、Lb+1〜Lxに接続されている放射線検出素子7については、各フレームで読み出されたデータD(m)、D(m+1)のうち、放射線の照射が終了した後、最初に読み出されたデータを選択するようになっている。   Therefore, in the present embodiment, the control means 22 and the console 58 of the radiographic image capturing apparatus 1 use the scanning lines 5 other than the lines La to Lb of the scanning line 5 to which the on-voltage is applied while radiation is being applied. For the radiation detection elements 7 connected to the lines L1 to La-1 and Lb + 1 to Lx, radiation irradiation is performed among the data D (m) and D (m + 1) read in each frame. After the operation is completed, the data read first is selected.

選択される各データDは、結局、走査線5のラインL1〜La-1に接続されている各放射線検出素子7ではデータD(m+1)、走査線5のラインLb+1〜Lxに接続されている各放射線検出素子7ではデータD(m)ということになる。   The data D to be selected is eventually the data D (m + 1) in the radiation detection elements 7 connected to the lines L1 to La-1 of the scanning line 5 and the lines Lb + 1 to Lx of the scanning line 5, respectively. In each connected radiation detection element 7, this is data D (m).

一方、放射線が照射されている間にオン電圧が印加された走査線5の各ラインLa〜Lbに接続されている放射線検出素子7については、図11や上記表1から分かるように、放射線の照射により発生した電荷に起因する真の画像データdは、m回目のフレームとm+1回目のフレームとで分割されて読み出されるため、真の画像データdの再構築には、データD(m)とデータD(m+1)との両方が必要になり、それらを加算することで真の画像データdを再構築することができる。 On the other hand, as can be seen from FIG. 11 and Table 1 above, the radiation detection elements 7 connected to the lines La to Lb of the scanning line 5 to which the ON voltage is applied while the radiation is being applied are shown in FIG. true image data d * is that due to the charges generated by irradiation, since read out is divided by the m-th frame and the m + 1 th frame, the reconstruction of * true image data d is a data D (m ) And data D (m + 1) are required, and true image data d * can be reconstructed by adding them.

そこで、本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22やコンソール58は、放射線が照射されている間にオン電圧が印加された走査線5の各ラインLa〜Lbに接続されている放射線検出素子7については、各フレームで読み出されたデータDのうち、m回目のフレームで放射線が照射されている間に読み出されたデータD(m)と、その次のm+1回目のフレームで読み出されたデータD(m+1)とを選択し、加算して用いるようになっている。   Therefore, in the present embodiment, the control means 22 and the console 58 of the radiographic imaging apparatus 1 are connected to the lines La to Lb of the scanning line 5 to which the on-voltage is applied while the radiation is being applied. For the detection element 7, of the data D read in each frame, the data D (m) read while radiation is applied in the m-th frame and the next m + 1-th frame. The read data D (m + 1) is selected, added and used.

[真の画像データdの算出および放射線画像の生成処理について]
放射線画像撮影装置1の制御手段22やコンソール58は、続いて、上記のようにして選択したデータD(m)、D(m+1)と選択して加算したデータD(m)+D(m+1)とに基づいて、各放射線検出素子7ごとの真の画像データdを算出し、算出した真の画像データdに基づいて放射線画像pを生成するようになっている。
[Calculation of True Image Data d * and Radiation Image Generation Processing]
Subsequently, the control means 22 and the console 58 of the radiographic image capturing apparatus 1 select the data D (m) and D (m + 1) selected as described above and add the data D (m) + D (m +1), true image data d * for each radiation detection element 7 is calculated, and a radiation image p is generated based on the calculated true image data d * .

具体的には、まず、データD(m+1)を選択した走査線5の各ラインL1〜La-1に接続されている放射線検出素子7については、データD(m+1)にオフセット補正値Oが重畳されているため、
=D(m+1)−O …(1)
を演算して、各放射線検出素子7ごとの真の画像データdを算出する。
Specifically, first, for the radiation detection elements 7 connected to the lines L1 to La-1 of the scanning line 5 that has selected the data D (m + 1), the offset correction is made to the data D (m + 1). Since the value O is superimposed,
d * = D (m + 1) -O (1)
To calculate true image data d * for each radiation detection element 7.

データD(m)を選択した走査線5の各ラインLb+1〜Lxに接続されている放射線検出素子7についても、同様に、
=D(m)−O …(2)
を演算して、各放射線検出素子7ごとの真の画像データdを算出する。
The same applies to the radiation detection elements 7 connected to the lines Lb + 1 to Lx of the scanning line 5 that has selected the data D (m).
d * = D (m) −O (2)
To calculate true image data d * for each radiation detection element 7.

また、データD(m)、D(m+1)を選択して加算した走査線5の各ラインLa〜Lbに接続されている放射線検出素子7については、データD(m)、D(m+1)にそれぞれオフセット補正値Oが重畳されているため、
=(D(m)−O)+(D(m+1)−O)
∴d=D(m)+D(m+1)−2O …(3)
を演算して、各放射線検出素子7ごとの真の画像データdを算出する。
For the radiation detection elements 7 connected to the lines La to Lb of the scanning line 5 obtained by selecting and adding the data D (m) and D (m + 1), the data D (m) and D (m Since the offset correction value O is superimposed on each of (+1),
d * = (D (m) -O) + (D (m + 1) -O)
∴d * = D (m) + D (m + 1) −2O (3)
To calculate true image data d * for each radiation detection element 7.

そして、放射線画像撮影装置1の制御手段22やコンソール58は、このようにして算出した各放射線検出素子7ごとの真の画像データdに対してゲイン補正や対数変換処理、正規化処理、階調処理等の各種処理を施して、最終的な画像データを算出し、それに基づいて最終的な放射線画像pを生成するようになっている。 Then, the control means 22 and the console 58 of the radiation image capturing apparatus 1 perform gain correction, logarithmic conversion processing, normalization processing, floor processing on the true image data d * for each radiation detection element 7 thus calculated. Various processes such as tonal processing are performed to calculate final image data, and a final radiation image p is generated based on the calculated image data.

なお、ゲイン補正や対数変換処理等の画像処理の仕方は公知であり、説明を省略する。   Note that image processing methods such as gain correction and logarithmic conversion processing are publicly known, and a description thereof will be omitted.

以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1および放射線画像撮影システム50によれば、放射線が照射されている間にオン電圧が印加された走査線5以外の走査線5に接続されている放射線検出素子7については、放射線の照射が終了した後、最初に読み出されたデータD(m)またはデータD(m+1)のみを選択して、それ以外のデータは用いず、また、放射線が照射されている間にオン電圧が印加された走査線5に接続されている放射線検出素子7については、放射線が照射されている間に読み出されたデータD(m)とその次のフレームで読み出されたデータD(m+1)とを選択して加算したデータのみを用いて、放射線画像pを生成するように構成した。   As described above, according to the radiographic image capturing apparatus 1 and the radiographic image capturing system 50 according to the present embodiment, they are connected to the scanning lines 5 other than the scanning lines 5 to which the on-voltage is applied while radiation is being applied. For the radiation detecting element 7, after the irradiation of radiation is completed, only the data D (m) or data D (m + 1) read out first is selected, and other data is not used. In addition, for the radiation detection element 7 connected to the scanning line 5 to which the ON voltage is applied while radiation is being applied, the data D (m) read while the radiation is being applied and its data D (m) The radiographic image p is generated using only data obtained by selecting and adding the data D (m + 1) read in the next frame.

放射線の照射により発生した電荷に起因する真の画像データdを含むデータDが読み出されたフレームの次のフレームでは、通常、いわゆる読み残しのデータが読み出されるが、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1および放射線画像撮影システム50では、上記のように、放射線の照射により発生した電荷に起因する真の画像データdを含むデータDに、読み残しのデータを加算せずに排除するように構成したため、読み残しのデータを加算したりしなかったりすることで現れる濃淡が放射線画像p上に現れないようにすることが可能となり、濃淡のない放射線画像pを生成することが可能となる。 In the frame next to the frame from which the data D including the true image data d * resulting from the charge generated by the irradiation of radiation is read, so-called unread data is normally read. In the image capturing apparatus 1 and the radiographic image capturing system 50, as described above, unread data is excluded without being added to the data D including the true image data d * caused by the charge generated by the irradiation of radiation. Since it is configured as described above, it is possible to prevent the light and shade that appears by adding or not adding unread data from appearing on the radiation image p, and it is possible to generate the radiation image p having no light and shade. Become.

[第2の実施の形態]
上記の第1の実施形態では、上記のように、放射線画像撮影装置1および放射線画像撮影システム50を、読み残しのデータを積極的に排除するように構成する場合について説明したが、放射線の照射により発生した電荷に起因する真の画像データdを含むデータDに、読み残しのデータを加算するように構成することも可能である。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, as described above, the case where the radiographic image capturing apparatus 1 and the radiographic image capturing system 50 are configured to positively exclude unread data has been described. It is also possible to add the unread data to the data D including the true image data d * caused by the charge generated by the above.

その際、上記のように、読み残しのデータを加算したり加算しなかったりすると、生成された放射線画像p上に濃淡が現れるため、第2の実施形態では、各放射線検出素子7から読み出された、放射線の照射により発生した電荷に起因する真の画像データdを含むデータDに、読み残しのデータを一律に加算するように構成される。 At this time, as described above, if unread data is added or not added, since light and shade appear on the generated radiation image p, in the second embodiment, reading is performed from each radiation detection element 7. The unread data is uniformly added to the data D including the true image data d * resulting from the charge generated by the irradiation of radiation.

具体的には、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、図11に示したように、放射線が照射された場合、m回目のフレームで放射線の照射が開始されたことを検出し、m+1回目のフレームで放射線の照射が終了したことを検出すると、その次のm+2回目のフレームまで各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理を行って、読み出し処理を終了する。   Specifically, as shown in FIG. 11, the control means 22 of the radiographic image capturing apparatus 1 detects that radiation irradiation has started in the m-th frame when radiation is irradiated, and the m + 1-th time. When it is detected that the irradiation of radiation has been completed in this frame, data D is read from each radiation detection element 7 until the next m + 2th frame, and the reading process is terminated.

そして、データDの選択処理等をコンソール58で行う場合には、放射線の照射の開始を検出したm回目のフレームから、放射線の照射の終了を検出したm+1回目のフレームの次のm+2回目のフレームまでの各フレームの各放射線検出素子7ごとの各データD(m)〜D(m+2)とオフセット補正値Oとを、通信手段であるアンテナ装置39(図1や図7等参照)を介してコンソール58に送信する。   When the selection process of the data D is performed on the console 58, the m + 2th frame following the m + 1th frame in which the end of radiation irradiation is detected from the mth frame in which the start of radiation irradiation is detected. The data D (m) to D (m + 2) and the offset correction value O for each radiation detection element 7 in each frame up to and including the antenna device 39 (see FIG. 1 and FIG. 7 etc.) as communication means. To the console 58.

そして、放射線画像撮影装置1の制御手段22やコンソール58は、データDの選択等の処理では、放射線が照射されている間にオン電圧が印加された走査線5の各ラインLa〜Lb以外の走査線5の各ラインL1〜La-1に接続されている放射線検出素子7については、上記のデータD(m+1)と、その次のm+2回目のフレームで読み出されたデータD(m+2)とを選択して加算する。   And the control means 22 and the console 58 of the radiographic imaging device 1 are processings other than each line La-Lb of the scanning line 5 to which the ON voltage was applied in the process of selection of data D, etc. while the radiation was irradiated. For the radiation detection element 7 connected to each of the lines L1 to La-1 of the scanning line 5, the data D (m + 1) and the data D (m read out) in the next m + 2 frame. Select +2) and add.

また、放射線が照射されている間にオン電圧が印加された走査線5の各ラインLa〜Lb以外の走査線5の各ラインLb+1〜Lxに接続されている放射線検出素子7については、上記のデータD(m)と、その次のm+1回目のフレームで読み出されたデータD(m+1)とを選択して加算する。   For the radiation detection elements 7 connected to the lines Lb + 1 to Lx of the scanning line 5 other than the lines La to Lb of the scanning line 5 to which the on-voltage is applied while radiation is being applied, The data D (m) and the data D (m + 1) read in the next m + 1th frame are selected and added.

さらに、放射線が照射されている間にオン電圧が印加された走査線5の各ラインLa〜Lbに接続されている放射線検出素子7については、上記のデータD(m)、D(m+1)のほかに、さらにその次のm+2回目のフレームで読み出されたデータD(m+2)とを選択して加算する。   Further, for the radiation detection elements 7 connected to the lines La to Lb of the scanning line 5 to which the ON voltage is applied while radiation is being applied, the data D (m) and D (m + 1) described above are used. In addition, the data D (m + 2) read in the next m + 2th frame is selected and added.

放射線画像撮影装置1の制御手段22やコンソール58は、続いて、上記のようにして選択して加算したデータDに基づいて、各放射線検出素子7ごとの真の画像データdを算出し、算出した真の画像データdに基づいて放射線画像pを生成する。 Subsequently, the control means 22 and the console 58 of the radiographic image capturing apparatus 1 calculate the true image data d * for each radiation detection element 7 based on the data D selected and added as described above. A radiation image p is generated based on the calculated true image data d * .

具体的には、まず、データD(m+1)、D(m+2)を選択して加算した走査線5の各ラインL1〜La-1に接続されている放射線検出素子7については、データD(m+1) 、D(m+2)にそれぞれオフセット補正値Oが重畳されているため、
=(D(m+1)−O)+(D(m+2)−O)
∴d=D(m+1)+D(m+2)−2O …(4)
を演算して、各放射線検出素子7ごとの真の画像データdを算出する。
Specifically, first, for the radiation detection elements 7 connected to the lines L1 to La-1 of the scanning line 5 obtained by selecting and adding the data D (m + 1) and D (m + 2), Since the offset correction value O is superimposed on the data D (m + 1) and D (m + 2) respectively,
d * = (D (m + 1) -O) + (D (m + 2) -O)
∴d * = D (m + 1) + D (m + 2) -2O (4)
To calculate true image data d * for each radiation detection element 7.

データD(m)、D(m+1)を選択して加算した走査線5の各ラインLb+1〜Lxに接続されている放射線検出素子7についても、同様に、
=(D(m)−O)+(D(m+1)−O)
∴d=D(m)+D(m+1)−2O …(5)
を演算して、各放射線検出素子7ごとの真の画像データdを算出する。
The same applies to the radiation detecting elements 7 connected to the lines Lb + 1 to Lx of the scanning line 5 obtained by selecting and adding the data D (m) and D (m + 1).
d * = (D (m) -O) + (D (m + 1) -O)
∴d * = D (m) + D (m + 1) −2O (5)
To calculate true image data d * for each radiation detection element 7.

また、データD(m)、D(m+1)、D(m+2)を選択して加算した走査線5の各ラインLa〜Lbに接続されている放射線検出素子7については、データD(m)〜D(m+2)にそれぞれオフセット補正値Oが重畳されているため、
=(D(m)−O)+(D(m+1)−O)+(D(m+2)−O)
∴d=D(m)+D(m+1) +D(m+2)−3O …(6)
を演算して、各放射線検出素子7ごとの真の画像データdを算出する。
For the radiation detection elements 7 connected to the lines La to Lb of the scanning line 5 obtained by selecting and adding the data D (m), D (m + 1), and D (m + 2), the data D Since the offset correction value O is superimposed on each of (m) to D (m + 2),
d * = (D (m) -O) + (D (m + 1) -O) + (D (m + 2) -O)
∴d * = D (m) + D (m + 1) + D (m + 2) −3O (6)
To calculate true image data d * for each radiation detection element 7.

そして、放射線画像撮影装置1の制御手段22やコンソール58は、このようにして算出した各放射線検出素子7ごとの真の画像データdに対してゲイン補正や対数変換処理、正規化処理、階調処理等の各種処理を施して、最終的な画像データを算出し、それに基づいて最終的な放射線画像pを生成するようになっている。 Then, the control means 22 and the console 58 of the radiation image capturing apparatus 1 perform gain correction, logarithmic conversion processing, normalization processing, floor processing on the true image data d * for each radiation detection element 7 thus calculated. Various processes such as tonal processing are performed to calculate final image data, and a final radiation image p is generated based on the calculated image data.

以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1および放射線画像撮影システム50によれば、放射線が照射されている間にオン電圧が印加された走査線5以外の走査線5に接続されている放射線検出素子7については、放射線の照射が終了した後、最初に読み出されたデータD(m)またはデータD(m+1)と、その次のフレームで読み出されたデータD(m+1)またはデータD(m+2)とを選択して加算し、また、放射線が照射されている間にオン電圧が印加された走査線5に接続されている放射線検出素子7については、放射線が照射されている間に読み出されたデータD(m)と、その次のフレームおよび当該次のフレームの次のフレームで読み出された各データD(m+1)、D(m+2)とを選択して加算して、放射線画像pを生成するように構成した。   As described above, according to the radiographic image capturing apparatus 1 and the radiographic image capturing system 50 according to the present embodiment, they are connected to the scanning lines 5 other than the scanning lines 5 to which the on-voltage is applied while radiation is being applied. With respect to the radiation detecting element 7, the data D (m) or the data D (m + 1) read out first after the irradiation of the radiation and the data D ( m + 1) or data D (m + 2) is selected and added, and the radiation detection element 7 connected to the scanning line 5 to which the on-voltage is applied while radiation is being applied. , Data D (m) read during irradiation with radiation, each data D (m + 1), D (m) read in the next frame and the next frame of the next frame +2) is selected and added to generate a radiation image p.

そのため、第1の実施形態で選択されたり選択して加算されたりして算出された、放射線の照射により発生した電荷に起因する真の画像データdを含むデータDに、その次のフレームで読み出された読み残しのデータを一律に加算するように構成したため、第1の実施形態の場合と同様に、読み残しのデータを加算したりしなかったりすることで現れる濃淡が放射線画像p上に現れないようにすることが可能となり、濃淡のない放射線画像pを生成することが可能となる。 Therefore, in the next frame, the data D including the true image data d * resulting from the charge generated by the irradiation of the radiation, which is selected or selected and added in the first embodiment, is included in the next frame. Since the read-out unread data is added uniformly, as in the case of the first embodiment, the density appearing by adding or not adding the unread data is added to the radiation image p. Therefore, it is possible to generate a radiographic image p having no shading.

なお、上記の第1の実施形態や第2の実施形態のように構成すると、上記のような有効な効果が発揮されるが、より実質的に有効な効果が、各フレームにおいて下記表2に示すようなデータDが読み出される場合に発揮される。   In addition, when configured as in the first embodiment and the second embodiment described above, the above-described effective effects are exhibited. However, more substantially effective effects are shown in Table 2 below in each frame. This is exhibited when data D as shown is read out.

Figure 2011185800
Figure 2011185800

表2と表1とを比較して分かるように、表2の場合では、放射線画像撮影装置1に照射された放射線の線量が表1の場合よりも強くなっている。このように、放射線画像撮影装置1に強い放射線が照射されると、表2に示したように、放射線の照射により発生した電荷に起因する真の画像データdを含むデータDが読み出された後のフレームで、比較的大きなデータDが読み出される場合がある。 As can be seen from a comparison between Table 2 and Table 1, in the case of Table 2, the radiation dose applied to the radiographic imaging apparatus 1 is stronger than in the case of Table 1. As described above, when the radiation image capturing apparatus 1 is irradiated with intense radiation, as shown in Table 2, data D including the true image data d * resulting from the charge generated by the radiation irradiation is read out. In some cases, relatively large data D may be read in a subsequent frame.

これらのデータDは、第1の実施形態や第2の実施形態で説明した読み残しのデータD、すなわち放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷のうちの前回のフレームまでで読み出し切れなかった電荷に起因するデータとして説明するには値が大き過ぎる値であり、いわゆるラグ(lag)によるデータが含まれていると考えられている。   These data D are read up to the previous frame among the unread data D described in the first embodiment and the second embodiment, that is, the charges generated in each radiation detection element 7 due to radiation irradiation. The value is too large to be described as data resulting from the uncut electric charge, and it is considered that data by so-called lag is included.

ラグは、フォトダイオード等の放射線検出素子7に強い放射線が照射された場合、そのi層76(図5参照)等で発生した電子や正孔の一部が、一種の準安定なエネルギーレベル(metastable state)に遷移して、放射線検出素子7内での移動性を失って放射線検出素子7から読み出され難くなった後、エネルギーレベルが低下した(すなわち失活した)ものが、後のフレームで読み出されるものである。   The lag is a kind of metastable energy level in which some of the electrons and holes generated in the i layer 76 (see FIG. 5) are irradiated when intense radiation is applied to the radiation detection element 7 such as a photodiode. After the transition to the metastable state), the mobility in the radiation detecting element 7 is lost and it becomes difficult to read out from the radiation detecting element 7, and then the energy level is lowered (that is, deactivated). Is read out.

しかし、準安定なエネルギーレベルに一旦遷移した電子や正孔は、容易に失活しないため、放射線検出素子7内に比較的長い期間残存する。そのため、強い放射線が照射されて大きなラグが発生すると、表2に示したように、放射線が照射されたフレーム以後の各フレームで、比較的大きな値のラグに起因するデータDが比較的長期間にわたって読み出され続ける状態になる。   However, electrons and holes that have once transitioned to a metastable energy level are not easily deactivated, and therefore remain in the radiation detection element 7 for a relatively long period of time. Therefore, when strong radiation is irradiated and a large lag is generated, as shown in Table 2, in each frame after the frame irradiated with radiation, data D resulting from a relatively large value of lag is relatively long. Will continue to be read.

ところで、各フレームで得られたデータDが表1に示したようなデータDであった場合、前述したように、m回目とm+1回目の各フレームで読み出された各データD(m)、D(m+1)を各放射線検出素子7ごとに加算すると、上記のように、放射線画像p(図18参照)上の画像領域Aと画像領域Bとで濃淡が現れる。   By the way, when the data D obtained in each frame is the data D as shown in Table 1, as described above, each data D (m) read in each of the m-th and m + 1-th frames, When D (m + 1) is added for each radiation detection element 7, light and shade appear in the image area A and the image area B on the radiation image p (see FIG. 18) as described above.

しかし、例えば、m回目〜m+2回目の3フレーム分の各データD(m)〜D(m+2)を各放射線検出素子7ごとに加算するように構成すると、少なくとも走査線5の各ラインL1〜La-1に接続されている放射線検出素子7と、走査線5の各ラインLb+1〜Lxに接続されている放射線検出素子7では、いずれの場合も加算値が30035になり、放射線画像pの画像領域A、Bに濃淡が現れなくなる。なお、上記の第1、第2の実施形態のように構成すれば、放射線画像pの画像領域A、Bに濃淡が現れなくなることは前述した通りである。   However, for example, if the data D (m) to D (m + 2) for the three frames from the m-th to the (m + 2) -th time are added for each radiation detection element 7, at least each line L1 of the scanning line 5 In each case, the radiation detection element 7 connected to ~ La-1 and the radiation detection element 7 connected to each line Lb + 1 to Lx of the scanning line 5 has an added value of 30035, and the radiation image Shading does not appear in the image areas A and B of p. As described above, if configured as in the first and second embodiments described above, light and shade will not appear in the image areas A and B of the radiation image p.

一方、各フレームで表2に示したようなデータDが得られた場合に、上記と同様に、m回目〜m+2回目の3フレーム分の各データD(m)〜D(m+2)を各放射線検出素子7ごとに加算すると、走査線5の各ラインL1〜La-1に接続されている放射線検出素子7では加算値が60405であるのに対し、走査線5の各ラインLb+1〜Lxに接続されている放射線検出素子7では加算値が60700になるため、放射線画像pの画像領域A、Bに明らかに濃淡が現れる。   On the other hand, when the data D as shown in Table 2 is obtained in each frame, the data D (m) to D (m + 2) for the three frames from the m-th to the (m + 2) -th time are obtained as described above. When added for each radiation detection element 7, the added value is 60405 in the radiation detection element 7 connected to each line L1 to La-1 of the scanning line 5, whereas each line Lb + 1 of the scanning line 5 is added. In the radiation detection element 7 connected to ˜Lx, the added value is 60700, so that shading appears clearly in the image areas A and B of the radiation image p.

また、各フレームで表2に示したようなデータDが得られた場合に、m回目とm+1回目の2フレーム分の各データD(m)、D(m+1)を各放射線検出素子7ごとに加算すると、走査線5の各ラインL1〜La-1に接続されている放射線検出素子7では加算値が60005であるのに対し、走査線5の各ラインLb+1〜Lxに接続されている放射線検出素子7では加算値が60400になるため、やはり放射線画像pの画像領域A、Bに明らかに濃淡が現れる。   Further, when the data D as shown in Table 2 is obtained in each frame, the data D (m) and D (m + 1) for the m-th and m + 1-th two frames are used as the radiation detection elements 7. Are added to each line Lb + 1 to Lx of the scanning line 5, whereas the added value is 60005 in the radiation detection element 7 connected to each line L1 to La-1 of the scanning line 5. Since the added value is 60400 in the radiation detecting element 7 that is present, the shading clearly appears in the image areas A and B of the radiation image p.

このように、特に、放射線画像撮影装置1に強い放射線が照射されて大きなラグが発生するような場合には、従来の2フレーム分或いは3フレーム分の各データDを単純に加算する方法は採用することができない。   As described above, in particular, when the radiation image capturing apparatus 1 is irradiated with strong radiation and a large lag occurs, the conventional method of simply adding the data D for two frames or three frames is employed. Can not do it.

それに対し、上記の第1、第2の実施形態で説明した手法では、上記のように、放射線の照射により発生した電荷に起因する真の画像データdを含むデータDだけを用い、ラグに起因するデータDは用いず(第1の実施形態の場合)、或いは、放射線の照射により発生した電荷に起因する真の画像データdを含むデータDと、その直後のフレームで読み出されたラグに起因するデータDとを一律に加算して用いる(第2の実施形態の場合)。 On the other hand, in the methods described in the first and second embodiments, as described above, only the data D including the true image data d * caused by the charge generated by the irradiation of radiation is used, and the lag is used. The resulting data D is not used (in the case of the first embodiment), or is read in the data D including the true image data d * resulting from the charge generated by radiation irradiation and the frame immediately after that. The data D resulting from the lag is added uniformly and used (in the case of the second embodiment).

そのため、上記の第1、第2の実施形態に係る放射線画像撮影装置1や放射線画像撮影システム50によれば、比較的大きなラグが生じるような強い放射線が放射線画像撮影装置1に照射された場合であっても、放射線画像pの画像領域A、Bに濃淡が現れることが的確に防止され、濃淡がない放射線画像pを生成することが可能となるといった、より実質的に有効な効果が得られる。   Therefore, according to the radiographic image capturing apparatus 1 and the radiographic image capturing system 50 according to the first and second embodiments described above, when the radiation image capturing apparatus 1 is irradiated with strong radiation that causes a relatively large lag. Even so, it is possible to accurately prevent the occurrence of light and shade in the image areas A and B of the radiation image p, and it is possible to generate a radiation image p having no light and shade. It is done.

[第3の実施の形態]
上記の第1、第2の実施形態では、図18に示したような放射線画像pにおいて、放射線の照射される間にオン電圧が順次印加された走査線5に対応する画像領域δTと、その上側の画像領域A、およびその下側の画像領域Bで濃淡が生じないようにするための処理について説明した。
[Third Embodiment]
In the first and second embodiments described above, in the radiation image p as shown in FIG. 18, the image region δT corresponding to the scanning line 5 to which the ON voltage is sequentially applied during radiation irradiation, The process for preventing the occurrence of light and shade in the upper image area A and the lower image area B has been described.

より具体的には、図18と同図の図13(A)に示す放射線画像pにおいて、例えば、信号線6の延在方向(図中では上下方向の矢印方向)に処理後の各放射線検出素子7のデータDを見た場合に、従来の方法では、図13(B)に示すように、放射線画像pの画像領域A、BにデータDの差ΔDが生じる。そして、上記の第1、第2の実施形態ではこのデータDの差ΔDをなくすための処理について説明した。   More specifically, in the radiographic image p shown in FIG. 13A of FIG. 18 and FIG. 18, for example, each radiation detection after processing in the extending direction of the signal line 6 (the vertical arrow direction in the figure). When the data D of the element 7 is viewed, according to the conventional method, as shown in FIG. 13B, a difference ΔD of the data D occurs in the image areas A and B of the radiation image p. In the first and second embodiments, the process for eliminating the difference ΔD of the data D has been described.

一方、放射線の照射される間にオン電圧が順次印加された走査線5の各ラインLa〜Lbに対応する画像領域δTについて見てみると、図13(B)に示すように、画像領域δTにおける処理後の各放射線検出素子7のデータDが、画像領域A、Bにおける処理後の各放射線検出素子7のデータDと有意に異なる値になる場合がある。   On the other hand, when viewing the image region δT corresponding to each of the lines La to Lb of the scanning line 5 to which the ON voltage is sequentially applied during irradiation with radiation, as shown in FIG. 13B, the image region δT. In some cases, the data D of each radiation detection element 7 after processing in FIG. 4 is significantly different from the data D of each radiation detection element 7 after processing in the image areas A and B.

本発明者らの研究では、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されると、本実施形態では、照射された放射線がシンチレータ3(図2等参照)で電磁波に変換されるが、この電磁波が各TFT8に照射されることにより、各TFT8内を電流が流れ易くなり、各TFT8で各放射線検出素子7内に蓄積されている電荷のリーク量が増加するためにこのような現象が生じると考えられている。なお、放射線の照射が終了すれば、リーク量は元に戻る。   In the research by the present inventors, when radiation is applied to the radiographic imaging device 1, in this embodiment, the irradiated radiation is converted into electromagnetic waves by the scintillator 3 (see FIG. 2 and the like). By irradiating each TFT 8, it becomes easier for current to flow in each TFT 8, and this phenomenon occurs because the amount of leakage of charge accumulated in each radiation detection element 7 in each TFT 8 increases. It has been. Note that when the irradiation of radiation is completed, the leak amount is restored.

つまり、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されることにより、検出部P上の全てのTFT8でリーク量が増加するが、そのリークした電荷は、放射線が照射されている最中にデータDが読み出される走査線5の各ラインLa〜Lbに接続されている各放射線検出素子7の電荷に重畳されて読み出される。   That is, when the radiation image capturing apparatus 1 is irradiated with radiation, the amount of leakage increases in all the TFTs 8 on the detection unit P, but the leaked charges are stored in the data D while the radiation is being irradiated. The data is read by being superimposed on the charges of the radiation detecting elements 7 connected to the lines La to Lb of the scanning line 5 to be read.

より具体的に言えば、図7に示したように、1本の信号線6には多数の放射線検出素子7がTFT8を介して接続されており、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されると、その1本の信号線6に接続されている全てのTFT8でリーク量が増加する。そして、その1本の信号線6に接続されている1個の放射線検出素子7から電荷が読み出されている際に、その信号線6に接続されている他の各放射線検出素子7からのリーク量が増加しているため、当該1個の放射線検出素子7から本来読み出されるべきデータDに、他の放射線検出素子7からリークした電荷に起因するデータが上乗せされて読み出される。   More specifically, as shown in FIG. 7, a large number of radiation detection elements 7 are connected to one signal line 6 via TFTs 8, and the radiation imaging apparatus 1 is irradiated with radiation. As a result, the amount of leakage increases in all TFTs 8 connected to the single signal line 6. Then, when electric charges are read from one radiation detection element 7 connected to the one signal line 6, from each other radiation detection element 7 connected to the signal line 6. Since the amount of leakage increases, data resulting from the charge leaked from the other radiation detection elements 7 is added to the data D that should be read out from the one radiation detection element 7 and read out.

そのため、走査線5の各ラインLa〜Lbに接続されている各放射線検出素子7から読み出されたデータDが、他の放射線検出素子7からTFT8を介してリークした電荷に相当する分だけ大きくなり、放射線画像pの走査線5の各ラインLa〜Lbに対応する画像領域δTにおける各データDが、画像領域A、Bにおける各データDよりも有意に大きな値になると考えられている。   Therefore, the data D read from each radiation detection element 7 connected to each line La to Lb of the scanning line 5 is increased by an amount corresponding to the charge leaked from the other radiation detection element 7 via the TFT 8. Thus, it is considered that each data D in the image area δT corresponding to each line La to Lb of the scanning line 5 of the radiation image p is significantly larger than each data D in the image areas A and B.

このような現象が生じることを防止するための1つの手法として、全てのTFT8に遮光材を設けて、シンチレータ3から照射された電磁波が各TFT8に到達しないように構成することが可能である。   As one method for preventing such a phenomenon from occurring, it is possible to provide a light shielding material for all the TFTs 8 so that the electromagnetic waves irradiated from the scintillator 3 do not reach each TFT 8.

一方、上記のように、図13(B)に示す画像領域δTにおける各放射線検出素子7の各データDに重畳される増加分δDは、当該放射線検出素子7が接続されている1本の信号線6に接続されている全ての放射線検出素子7からリークして当該信号線6に流れ込む電荷に起因するデータDの増加分であるが、本発明者らの研究では、増加分δDは、当該信号線6に接続されている各放射線検出素子7内に蓄積されている各電荷の総和に比例するという知見が得られている。   On the other hand, as described above, the increment δD superimposed on each data D of each radiation detection element 7 in the image region δT shown in FIG. 13B is one signal to which the radiation detection element 7 is connected. This is an increase in the data D caused by the electric charges leaking from all the radiation detection elements 7 connected to the line 6 and flowing into the signal line 6, but in our study, the increase δD is The knowledge that it is proportional to the sum total of each electric charge accumulated in each radiation detecting element 7 connected to the signal line 6 is obtained.

そして、各放射線検出素子7内に蓄積されている電荷は、画像領域A、Bの各放射線検出素子7すなわち走査線5の各ラインL1〜La-1、Lb+1〜Lxに接続されている各放射線検出素子7ではデータDとして読み出され、画像領域δTの部分の各放射線検出素子7すなわち走査線5の各ラインLa〜Lbに接続されている各放射線検出素子7では、読み出されたデータDから上記のリーク分が重畳された増加分δDを減算した差分D−δDに相当するものである。   The charges accumulated in the radiation detection elements 7 are connected to the radiation detection elements 7 in the image areas A and B, that is, the lines L1 to La-1 and Lb + 1 to Lx of the scanning line 5, respectively. Each radiation detection element 7 reads out as data D, and each radiation detection element 7 in the image region δT, that is, each radiation detection element 7 connected to each line La to Lb of the scanning line 5 reads out. This corresponds to the difference D−δD obtained by subtracting the increase δD on which the leak amount is superimposed from the data D.

すなわち、画像領域A、Bの各放射線検出素子7すなわち走査線5の各ラインL1〜La-1、Lb+1〜Lxに接続されている各放射線検出素子7内に蓄積されている電荷は、それらの各放射線検出素子7から読み出されたデータDに比例し、画像領域δTの部分の各放射線検出素子7すなわち走査線5の各ラインLa〜Lbに接続されている各放射線検出素子7内に蓄積されている電荷は、それらの各放射線検出素子7から読み出されたデータDから増加分δDを減算した差分D−δDに比例する。   That is, the charges accumulated in the radiation detection elements 7 connected to the radiation detection elements 7 in the image regions A and B, that is, the lines L1 to La-1 and Lb + 1 to Lx of the scanning line 5, are In each radiation detection element 7 connected to each radiation detection element 7 in the image region δT, that is, each line La to Lb of the scanning line 5 in proportion to the data D read from each radiation detection element 7. Is proportional to the difference D−δD obtained by subtracting the increment δD from the data D read from each of the radiation detection elements 7.

そのため、図13(B)に示す画像領域δTにおける各放射線検出素子7の各データDに重畳される増加分δDは、走査線5の各ラインL1〜La-1、Lb+1〜Lxに接続されている各放射線検出素子7についての各データDと、走査線5の各ラインLa〜Lbに接続されている各放射線検出素子7についての各差分D−δDとの総和に比例する。   Therefore, the increment δD superimposed on the data D of each radiation detection element 7 in the image region δT shown in FIG. 13B is connected to the lines L1 to La-1 and Lb + 1 to Lx of the scanning line 5. It is proportional to the sum of each data D for each radiation detection element 7 and each difference D−δD for each radiation detection element 7 connected to each line La to Lb of the scanning line 5.

ここで、画像領域δTにおける各データDに含まれるリークによる増加分δDの大きさが、データD自体の大きさに比べてごく小さいものであることを考慮すると、上記の差分D−δD≒Dと近似することができるため、増加分δDは、当該放射線検出素子7がTFT8を介して接続されている信号線6に接続されている全ての放射線検出素子7のデータDの総和に比例すると近似することが可能である。   Here, considering that the size of the increase δD due to leakage included in each data D in the image region δT is very small compared to the size of the data D itself, the difference D−δD≈D. Therefore, the increase δD is approximately proportional to the sum of the data D of all the radiation detection elements 7 connected to the signal line 6 to which the radiation detection element 7 is connected via the TFT 8. Is possible.

そして、上記の第1の実施形態で説明した手法や第2の実施形態で説明した手法で算出される各放射線検出素子7ごとのデータDを用いて、増加分δDを算出する対象の放射線検出素子7が接続されている信号線6に接続されている全ての放射線検出素子7のデータDの総和を算出し、それに予め実験的に求められた比例定数κを乗算して増加分δDを算出する。   Then, using the data D for each radiation detection element 7 calculated by the method described in the first embodiment or the method described in the second embodiment, the target radiation detection for calculating the increment δD Calculate the sum of the data D of all the radiation detection elements 7 connected to the signal line 6 to which the element 7 is connected, and calculate the increment δD by multiplying it by a proportional constant κ obtained experimentally in advance. To do.

そして、算出した増加分δDを、当該放射線検出素子7のデータD(すなわち第1の実施形態の場合はD(m)+D(m+1)、第2の実施形態の場合はD(m)+D(m+1)+D(m+2))から減算して、当該放射線検出素子7の本来のデータDを算出する。 Then, the calculated increment δD is used as the data D of the radiation detection element 7 (that is, D (m) + D (m + 1) in the first embodiment, D (m) in the second embodiment. The original data D * of the radiation detection element 7 is calculated by subtracting from + D (m + 1) + D (m + 2)).

放射線画像pの画像領域δTの全ての放射線検出素子7について上記の処理を行い、算出した本来のデータDから上記(3)式或いは(6)式に従ってオフセット補正値Oを減算処理して真の画像データdを算出する。 The above processing is performed for all the radiation detection elements 7 in the image region δT of the radiation image p, and the true value is obtained by subtracting the offset correction value O from the calculated original data D * according to the above equation (3) or (6). Image data d * is calculated.

このように構成することで、図14に示すように、上記の第1の実施形態や第2の実施形態の効果により、放射線画像pの画像領域A、BのデータDの差ΔD(図13(B)参照)がなくなるとともに、画像領域δTのデータDの画像領域A、BのデータDからの増加分δDもなくなる。そのため、放射線画像pの全域において濃淡が現れないようにすることが可能となり、濃淡のない放射線画像pを生成することが可能となる。   With this configuration, as shown in FIG. 14, the difference ΔD (FIG. 13) between the data D of the image areas A and B of the radiation image p due to the effects of the first embodiment and the second embodiment described above. (See (B)) disappears, and the increment δD of the data D of the image region δT from the image regions A and B of the data D also disappears. Therefore, it is possible to prevent light and shade from appearing in the entire region of the radiation image p, and it is possible to generate a radiation image p without light and shade.

なお、上記の各実施形態では、m回目のフレームで放射線の照射が開始されたことを検出した後、放射線の照射が終了したことを検出して、照射終了を検出したフレーム(すなわちm+1回目のフレーム)或いはその次のフレーム(すなわちm+2回目のフレーム)まで各放射線検出素子7からのデータDの読み出し処理を行う場合について説明したが、例えば、放射線の照射が開始されたことを検出した後、放射線の照射が開始されたことを検出したフレームを含む何フレーム分の読み出し処理を行うかを予め決めておくように構成することも可能である。   In each of the above embodiments, after detecting that the irradiation of radiation has started in the m-th frame, it is detected that the irradiation of radiation has ended, and the frame where the end of irradiation has been detected (that is, the m + 1-th frame). (Frame) or the next frame (that is, the m + 2th frame), the case where the data D is read from each radiation detection element 7 has been described. For example, after detecting the start of radiation irradiation, It is also possible to configure in advance how many frames including the frame in which the start of radiation irradiation is detected are to be read out.

また、上記の各実施形態では、放射線が放射線画像撮影装置1に対して図16に示したように照射された場合について説明したが、図17に示したように照射された場合についても同様に処理が行われることは言うまでもない。   Further, in each of the above-described embodiments, the case where the radiation is applied to the radiation image capturing apparatus 1 as illustrated in FIG. 16 has been described, but the same applies to the case where the radiation is applied as illustrated in FIG. Needless to say, processing is performed.

1 放射線画像撮影装置
5、L1〜Lx 走査線
6 信号線
7 放射線検出素子
8 TFT(スイッチ手段)
15 走査駆動手段
17 読み出し回路
22 制御手段
39 アンテナ装置(通信手段)
50 放射線画像撮影システム
58 コンソール
D データ
D(m)〜D(m+2) フレームごとのデータ
P 検出部
p 放射線画像
r 領域
δD データの増加分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiographic imaging apparatus 5, L1-Lx Scan line 6 Signal line 7 Radiation detection element 8 TFT (switch means)
15 Scanning drive means 17 Reading circuit 22 Control means 39 Antenna device (communication means)
50 Radiographic imaging system 58 Console D Data D (m) to D (m + 2) Data P per frame P Detection unit p Radiological image r Region δD Increase of data

Claims (8)

互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
前記放射線検出素子からの読み出し処理の際に、データ読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替えながら印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、前記データ読み出し用の電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から読み出された前記電荷をデータに変換する読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記検出部上の全ての前記放射線検出素子から前記データを読み出す期間を1フレームとするとき、前記放射線検出素子からの前記フレームごとの読み出し処理を繰り返し行い、少なくとも放射線が照射された時点で前記読み出し処理を行っている前記フレームを含む所定数のフレーム分の前記フレームごとの読み出し処理を行って、前記各フレームごとに前記各放射線検出素子ごとの前記データを取得し、
前記制御手段は、
放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線以外の前記走査線に接続されている前記放射線検出素子については、当該放射線検出素子から読み出された前記各データのうち、放射線の照射が終了した後、最初に読み出された前記データを選択し、
放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線に接続されている前記放射線検出素子については、当該放射線検出素子から読み出された前記各データのうち、放射線が照射されている間に読み出された前記データと、その次のフレームで読み出された前記データとを選択して加算し、
前記選択したデータおよび前記選択して加算したデータに基づいて放射線画像を生成することを特徴とする放射線画像撮影装置。
A plurality of scanning lines and a plurality of signal lines arranged so as to intersect with each other; a plurality of radiation detecting elements arranged in a two-dimensional manner in each region partitioned by the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines; A detector comprising:
Scanning drive means for applying the data reading voltage while sequentially switching the scanning lines during the reading process from the radiation detection element;
Switch means connected to each of the scanning lines and discharging the charge accumulated in the radiation detecting element to the signal line when the voltage for reading data is applied;
A readout circuit for converting the electric charge read out from the radiation detection element into data;
Control means for controlling at least the scanning drive means and the readout circuit to perform a readout process of the data from the radiation detection element;
With
When the period for reading out the data from all the radiation detection elements on the detection unit is one frame, the readout process for each frame from the radiation detection element is repeatedly performed, and the readout is performed at least when radiation is irradiated. Performing a read process for each frame for a predetermined number of frames including the frame being processed, obtaining the data for each radiation detection element for each frame,
The control means includes
For each of the radiation detection elements connected to the scanning line other than the scanning line to which the data reading voltage is applied while radiation is being applied, the data read from the radiation detection element After the irradiation of radiation is finished, select the data read first,
Regarding the radiation detection element connected to the scanning line to which the voltage for reading data is applied while radiation is being applied, radiation is included in the data read from the radiation detection element. Select and add the data read during irradiation and the data read in the next frame,
A radiographic image capturing apparatus that generates a radiographic image based on the selected data and the selected and added data.
前記制御手段は、
放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線以外の前記走査線に接続されている前記放射線検出素子については、当該放射線検出素子から読み出された前記各データのうち、放射線の照射が終了した後、最初に読み出された前記データと、その次のフレームで読み出された前記データとを選択して加算し、
放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線に接続されている前記放射線検出素子については、当該放射線検出素子から読み出された前記各データのうち、放射線が照射されている間に読み出された前記データと、その次のフレームおよび当該次のフレームの次のフレームで読み出された前記各データとを選択して加算し、
放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線以外の前記走査線に接続されている前記放射線検出素子についての前記選択して加算したデータと、放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線に接続されている前記放射線検出素子についての前記選択して加算したデータに基づいて放射線画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の放射線画像撮影装置。
The control means includes
For each of the radiation detection elements connected to the scanning line other than the scanning line to which the data reading voltage is applied while radiation is being applied, the data read from the radiation detection element Among these, after the radiation irradiation is completed, the data read out first and the data read out in the next frame are selected and added,
Regarding the radiation detection element connected to the scanning line to which the voltage for reading data is applied while radiation is being applied, radiation is included in the data read from the radiation detection element. Select and add the data read during irradiation and the data read in the next frame and the next frame of the next frame,
The selected and added data of the radiation detection elements connected to the scanning lines other than the scanning line to which the data read voltage is applied while the radiation is being applied, and the radiation are irradiated. The radiation image is generated based on the selected and added data of the radiation detection element connected to the scanning line to which the voltage for reading data is applied. The radiographic imaging apparatus according to 1.
前記制御手段は、放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線に接続されている前記放射線検出素子については、前記選択して加算したデータから、放射線が照射された前記各スイッチ手段を介して前記各放射線検出素子からリークした電荷に起因する前記選択して加算したデータの増加分を算出し、前記選択して加算したデータから前記増加分を減算した値と、前記選択したデータとに基づいて放射線画像を生成することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の放射線画像撮影装置。   The control means applies radiation from the selected and added data for the radiation detection elements connected to the scanning line to which the voltage for reading data is applied while radiation is being applied. A value obtained by calculating an increase in the selected and added data resulting from the electric charge leaked from each radiation detection element via each of the switch means, and subtracting the increased amount from the selected and added data The radiographic image capturing apparatus according to claim 1, wherein a radiographic image is generated based on the selected data. 前記制御手段は、前記各フレームごとに前記検出部上の全ての前記放射線検出素子から読み出された前記データの合計値に基づいて放射線の照射の開始および終了を検出することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。   The control means detects the start and end of radiation irradiation based on a total value of the data read from all the radiation detection elements on the detection unit for each frame. The radiographic imaging apparatus as described in any one of Claims 1-3. 前記制御手段は、前記各走査線に接続されている前記各放射線検出素子から読み出された前記データの積算値に基づいて放射線の照射の開始および終了を検出することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。   The control means detects the start and end of radiation irradiation based on an integrated value of the data read from each radiation detection element connected to each scanning line. The radiographic imaging device according to any one of claims 3 to 4. 互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
前記放射線検出素子からの読み出し処理の際に、データ読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替えながら印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、前記データ読み出し用の電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から読み出された前記電荷をデータに変換する読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
外部装置に前記データを送信する通信手段と、を備え、
前記検出部上の全ての前記放射線検出素子から前記データを読み出す期間を1フレームとするとき、前記放射線検出素子からの前記フレームごとの読み出し処理を繰り返し行い、少なくとも放射線が照射された時点で前記読み出し処理を行っている前記フレームを含む所定数のフレーム分の前記フレームごとの読み出し処理を行って、前記各フレームごとに前記各放射線検出素子ごとの前記データを取得する放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置から送信された前記各フレームごとの前記各放射線検出素子ごとの前記データに基づいて放射線画像を生成するコンソールと、
を備え、
前記コンソールは、
放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線以外の前記走査線に接続されている前記放射線検出素子については、当該放射線検出素子から読み出された前記各データのうち、放射線の照射が終了した後、最初に読み出された前記データを選択し、
放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線に接続されている前記放射線検出素子については、当該放射線検出素子から読み出された前記各データのうち、放射線が照射されている間に読み出された前記データと、その次のフレームで読み出された前記データとを選択して加算し、
前記選択したデータおよび前記選択して加算したデータに基づいて放射線画像を生成することを特徴とする放射線画像撮影システム。
A plurality of scanning lines and a plurality of signal lines arranged so as to intersect with each other; a plurality of radiation detecting elements arranged in a two-dimensional manner in each region partitioned by the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines; A detector comprising:
Scanning drive means for applying the data reading voltage while sequentially switching the scanning lines during the reading process from the radiation detection element;
Switch means connected to each of the scanning lines and discharging the charge accumulated in the radiation detecting element to the signal line when the voltage for reading data is applied;
A readout circuit for converting the electric charge read out from the radiation detection element into data;
Control means for controlling at least the scanning drive means and the readout circuit to perform a readout process of the data from the radiation detection element;
Communication means for transmitting the data to an external device,
When the period for reading out the data from all the radiation detection elements on the detection unit is one frame, the readout process for each frame from the radiation detection element is repeatedly performed, and the readout is performed at least when radiation is irradiated. A radiographic imaging apparatus that performs a readout process for each of the frames for a predetermined number of frames including the frame that is being processed, and acquires the data for each of the radiation detection elements for each of the frames;
A console that generates a radiographic image based on the data for each of the radiation detection elements for each of the frames transmitted from the radiographic imaging device;
With
The console is
For each of the radiation detection elements connected to the scanning line other than the scanning line to which the data reading voltage is applied while radiation is being applied, the data read from the radiation detection element After the irradiation of radiation is finished, select the data read first,
Regarding the radiation detection element connected to the scanning line to which the voltage for reading data is applied while radiation is being applied, radiation is included in the data read from the radiation detection element. Select and add the data read during irradiation and the data read in the next frame,
A radiographic imaging system that generates a radiographic image based on the selected data and the selected and added data.
前記コンソールは、
放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線以外の前記走査線に接続されている前記放射線検出素子については、当該放射線検出素子から読み出された前記各データのうち、放射線の照射が終了した後、最初に読み出された前記データと、その次のフレームで読み出された前記データとを選択して加算し、
放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線に接続されている前記放射線検出素子については、当該放射線検出素子から読み出された前記各データのうち、放射線が照射されている間に読み出された前記データと、その次のフレームおよび当該次のフレームの次のフレームで読み出された前記各データとを選択して加算し、
放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線以外の前記走査線に接続されている前記放射線検出素子についての前記選択して加算したデータと、放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線に接続されている前記放射線検出素子についての前記選択して加算したデータに基づいて放射線画像を生成することを特徴とする請求項6に記載の放射線画像撮影システム。
The console is
For each of the radiation detection elements connected to the scanning line other than the scanning line to which the data reading voltage is applied while radiation is being applied, the data read from the radiation detection element Among these, after the radiation irradiation is completed, the data read out first and the data read out in the next frame are selected and added,
Regarding the radiation detection element connected to the scanning line to which the voltage for reading data is applied while radiation is being applied, radiation is included in the data read from the radiation detection element. Select and add the data read during irradiation and the data read in the next frame and the next frame of the next frame,
The selected and added data of the radiation detection elements connected to the scanning lines other than the scanning line to which the data read voltage is applied while the radiation is being applied, and the radiation are irradiated. The radiation image is generated based on the selected and added data of the radiation detection element connected to the scanning line to which the voltage for reading data is applied. 7. The radiographic image capturing system according to 6.
前記コンソールは、放射線が照射されている間に前記データ読み出し用の電圧が印加された前記走査線に接続されている前記放射線検出素子については、前記選択して加算したデータから、放射線が照射された前記各スイッチ手段を介して前記各放射線検出素子からリークした電荷に起因する前記選択して加算したデータの増加分を算出し、前記選択して加算したデータから前記増加分を減算した値と、前記選択したデータとに基づいて放射線画像を生成することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の放射線画像撮影システム。   The console is irradiated with radiation from the selected and added data for the radiation detection element connected to the scanning line to which the voltage for reading data is applied while radiation is being applied. Calculating an increment of the selected and added data resulting from the electric charge leaked from each radiation detecting element via the switch means, and subtracting the increment from the selected and added data; The radiographic image capturing system according to claim 6, wherein a radiographic image is generated based on the selected data.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014049979A (en) * 2012-08-31 2014-03-17 Canon Inc Radiographic imaging apparatus, driving method thereof, and radiographic imaging system
JP2017196009A (en) * 2016-04-26 2017-11-02 コニカミノルタ株式会社 Radiographic apparatus and radiographic system

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