JP2015146877A - Ｘ線画像撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影時に配置を制限されることがなく、自然放射線とＸ線発生装置から照射されたＸ線とをリアルタイムで判別して、Ｘ線の照射開始を検出するとともに、自然放射線によるＸ線の照射開始の誤検出を防止することが可能なＸ線画像撮影装置を提供する。【解決手段】Ｘ線画像撮影装置１は、二次元状に配列された複数の検出素子７と、放射線が照射されると出力する電圧値Ｖａを変動させる放射線センサー２５と、放射線センサー２５から出力された電圧値Ｖａが所定の範囲Ｖth−〜Ｖth＋以外の電圧値になった期間の長さＷｐに基づいて、当該放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線であるか否かを判定する判定手段２２と、判定手段２２が放射線センサー２５に入射した放射線は自然放射線ではないと判定した判定結果に基づいて、Ｘ線発生装置からのＸ線の照射が開始されたか否かを判断する照射開始検出手段２２とを備える。【選択図】図５

Description

本発明は、Ｘ線画像撮影装置に係り、放射線センサーを備えるＸ線画像撮影装置に関する。

照射されたＸ線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させ、発生した電荷を画像データとして読み出すＸ線画像撮影装置が種々開発されている。このタイプのＸ線画像撮影装置はＦＰＤ（Flat Panel Detector）として知られており、従来は支持台等と一体的に形成された、いわゆる専用機型（固定型等ともいう。）として構成されていたが、近年、検出素子等を筐体内に収納し、持ち運び可能とした可搬型（カセッテ型等ともいう。）のＸ線画像撮影装置が開発され、実用化されている。

このようなＸ線画像撮影装置では、従来、Ｘ線発生装置との間でインターフェースを構築して互いに信号等をやり取りし、Ｘ線画像撮影装置の準備が整った段階で、Ｘ線発生装置から被写体を介してＸ線画像撮影装置にＸ線を照射して撮影が行われていた。しかし、例えば、Ｘ線画像撮影装置とＸ線発生装置との製造元が異なっているような場合には、両者の間でインターフェースを構築することが必ずしも容易でない場合があり、或いは、インターフェースを構築できない場合もある。

そして、このようにＸ線画像撮影装置とＸ線発生装置との間でインターフェースを構築できない（或いは構築しない）場合、例えば、以下のような問題が生じ得る。Ｘ線画像撮影装置では、通常、撮影に先立って、各検出素子内に残存する電荷を検出素子内から除去する検出素子のリセット処理が行われる。その際、上記のようにインターフェースが構築されていないと、Ｘ線画像撮影装置が、Ｘ線発生装置からＸ線が照射されたことを知らずに検出素子のリセット処理を続行してしまい、Ｘ線の照射により検出素子内で発生した電荷がリセット処理によって検出素子内から除去されてしまうという事態が生じ得る。

このような事態が生じると、Ｘ線発生装置からのＸ線の照射が無駄になり、Ｘ線発生装置のＸ線源が無駄に消耗してしまうとともに、再びＸ線発生装置からＸ線を照射して撮影（すなわち再撮影）が行われることが必要になるため、被写体である患者の被曝線量が増加してしまい、患者に負担をかけることになるといった問題が生じ得る。

そこで、例えば、Ｘ線画像撮影装置に放射線センサーを取り付けて、放射線センサーからの出力値に基づいてＸ線の照射が開始されたことを検出するように構成される場合がある。そして、この場合、Ｘ線画像撮影装置は、Ｘ線の照射が開始されたことを検出すると、検出素子のリセット処理を停止し、各検出素子のスイッチ素子をオフ状態にして、Ｘ線の照射により検出素子内で発生した電荷を検出素子内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させるように構成される。

ところで、上記のようにＸ線画像撮影装置に放射線センサーを取り付けるように構成する場合、放射線センサーが宇宙線を検知してしまい、その情報に基づいて、Ｘ線画像撮影装置が、Ｘ線の照射が開始されたと誤検出してしまう虞れがある。そこで、例えば特許文献１では、Ｘ線画像撮影装置に取り付けられた放射線センサーの検出面の法線がほぼ水平方向を向くようにＸ線画像撮影装置を配置して撮影を行うことで、放射線センサーに宇宙線が入射する確率を低減することが提案されている。

また、特許文献２に記載されたＸ線撮像装置では、複数の画像データを比較することで、Ｘ線発生装置から照射されたＸ線とは異なる外来放射線成分の影響の有無を判断し、影響がある場合にはその影響を除去することが提案されている。

特許第４８８１７９６号公報 特許第４７６３６５５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された撮影方法を採用する場合、撮影に用いるＸ線画像撮影装置の配置が制限されてしまうといった問題が生じる。すなわち、例えば、可搬型（カセッテ型）のＸ線画像撮影装置では、患者の身体とベッドとの間に挿入する等して撮影を行うことが可能となるなど、専用機型（固定型）のＸ線画像撮影装置にはないメリットがあるが、その場合、放射線センサーの検出面の法線が略垂直方向を向く状態になる。また、専用機型のＸ線画像撮影装置でも、天板上に患者が横臥する等して、上方からＸ線を照射して撮影を行ういわゆる臥位撮影用のＸ線画像撮影装置の場合には、やはり放射線センサーの検出面の法線が略垂直方向を向く状態になる。そのため、特許文献１に記載された撮影方法を採用する場合、Ｘ線画像撮影装置を用いた上記の撮影を行うことができなくなるといった問題がある。

また、特許文献２に記載された方法を採用する場合、外来放射線成分の影響があるか否かを判断できるのは画像データを読み出した後ということになる。一方、上記のように放射線センサーの出力値に基づいてＸ線画像撮影装置にＸ線が照射されたことを検出するように構成する場合、放射線センサーから出力値が出力された原因がＸ線の照射によるものか外来放射線によるものかを即座に判断して、外来放射線ではなくＸ線が照射されたことを即座に検出することができる即時性が求められるが、この特許文献２に記載された方法では、Ｘ線画像撮影装置に照射されたのがＸ線であるか外来放射線であるかを判断することができるようになるのは画像データの読み出し後であり、タイミングが遅すぎる。

なお、以下では、特許文献１に記載されている宇宙線や、特許文献２に記載されている外来放射線等を含む、Ｘ線発生装置から照射されたＸ線以外の放射線を、まとめて自然放射線と表す。なお、自然放射線という場合、上記のような自然由来の放射線だけでなく、原子力発電所等から飛散したり漏れ出す等した、人工の核燃料等に由来する放射性物質等からの放射線も含まれる。また、自然放射線には、Ｘ線だけでなく、γ線等のＸ線の波長領域を越える波長を有する放射線も含まれる。そして、本願出願では、自然放射線とＸ線発生装置から照射されたＸ線の場合とを区別しない場合には放射線一般という意味で単に放射線という。

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、撮影時に配置を制限されることがなく、かつ、自然放射線とＸ線発生装置から照射されたＸ線とをリアルタイムで判別して、Ｘ線の照射開始を検出するとともに、自然放射線によるＸ線の照射開始の誤検出を防止することが可能なＸ線画像撮影装置を提供することを目的とする。

前記の問題を解決するために、本発明のＸ線画像撮影装置は、
二次元状に配列された複数の検出素子と、
放射線が照射されると、出力する電圧値を変動させる放射線センサーと、
前記放射線センサーから出力された前記電圧値が、前記電圧値について設定された所定の範囲以外の電圧値になった期間の長さに基づいて、当該放射線センサーに入射した放射線が自然放射線であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記放射線センサーに入射した放射線は自然放射線ではないと判定した判定結果に基づいて、Ｘ線発生装置からのＸ線の照射が開始されたか否かを判断する照射開始検出手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明のような方式のＸ線画像撮影装置によれば、Ｘ線発生装置からのＸ線の照射が開始された場合にはそれを的確に検出することが可能となるとともに、放射線センサーに自然放射線が入射した場合には、それによりＸ線の照射が開始されたと誤検出することを的確に防止することが可能となる。そして、判定手段よる判定処理や照射開始検出手段による判断処理を長くてもミリ秒オーダーで行うことが可能となるため、自然放射線とＸ線発生装置から照射されたＸ線とをリアルタイムで判別することが可能となり、撮影を的確に行うことが可能となる。

また、放射線センサーに宇宙線等の自然放射線が入射しても、Ｘ線発生装置からＸ線の照射が開始されたと誤検出することが的確に防止されるため、前述した特許文献１に記載されているように、Ｘ線画像撮影装置に取り付けられた放射線センサーの検出面の法線がほぼ水平方向を向くようにＸ線画像撮影装置を配置して撮影を行うなど、撮影時に制約を受けることなくＸ線画像撮影装置を用いて撮影を行うことが可能となる。

Ｘ線画像撮影装置の断面図である。 図１のＸ線画像撮影装置を上側から見た図である。 本実施形態の放射線センサーのアナログの電圧値の時間的推移（下段）およびそれに対応して出力されるパルス信号（上段）の例等を表す図である。 Ｘ線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。 Ｘ線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。 放射線センサーにＸ線が入射し、所定時間内にパルス信号Ｐが（Ａ）１回だけ、（Ｂ）２回出力される場合の放射線センサーのアナログの電圧値の時間的推移（下段）およびそれに対応して出力されるパルス信号（上段）の例を表す図である。 放射線センサーに自然放射線が入射し、所定時間内にパルス信号Ｐが（Ａ）多数回、（Ｂ）２回出力される場合の放射線センサーのアナログの電圧値の時間的推移（下段）およびそれに対応して出力されるパルス信号（上段）の例を表す図である。

以下、本発明に係るＸ線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

なお、以下では、Ｘ線画像撮影装置として、シンチレーター等を備え、放射されたＸ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Ｘ線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレーター等を介さずにＸ線を検出素子で直接検出する、いわゆる直接型のＸ線画像撮影装置に対しても適用することができる。

また、Ｘ線画像撮影装置がいわゆる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専用機型のＸ線画像撮影装置に対しても、本発明を適用することが可能である。

［Ｘ線画像撮影装置］
まず、本実施形態に係るＸ線画像撮影システムで用いられるＸ線画像撮影装置の構成等について説明する。図１は、本実施形態に係るＸ線画像撮影装置の断面図である。なお、以下では、Ｘ線画像撮影装置１を、図１に示すようにＸ線が照射される側の面であるＸ線入射面Ｒが上側になるように水平面上に載置した状態における上下、左右方向に基づいて説明する。また、以下の各図におけるＸ線画像撮影装置１の各部材等の相対的な大きさや長さ等は、必ずしも現実のＸ線画像撮影装置の構成を反映するものではない。

Ｘ線画像撮影装置１は、図１に示すように、Ｘ線入射面Ｒを有するカーボン板等で形成された筐体２内に、シンチレーター３やセンサー基板４等で構成されるセンサーパネルＳＰが収納されて構成されている。センサーパネルＳＰと筐体２の側面の内側との間には緩衝材３５が設けられている。また、図１では図示を省略するが、本実施形態では、筐体２には、画像データＤ等を無線方式で図示しない画像処理装置に送信する無線方式の通信手段であるアンテナ４１（後述する図５参照）が設けられている。また、図１では図示を省略するが、本実施形態では、Ｘ線画像撮影装置１は、筐体２の側面等にコネクター４２（後述する図５参照）を備えており、コネクター４２を介して有線方式で信号やデータ等を図示しないコンソールや画像処理装置等に送信することができるようになっている。そして、後述する図５に示すように、アンテナ４１やコネクター４２等が接続された通信部４０がＸ線画像撮影装置１の通信手段として機能するようになっている。

図１に示すように、筐体２内には、基台３１が配置されており、基台３１のＸ線入射面Ｒ側すなわち上面側に、図示しない鉛の薄板等を介してセンサー基板４が設けられている。そして、センサー基板４の上面側には、照射されたＸ線を可視光等の光に変換するシンチレーター３がシンチレーター基板３４上に設けられ、シンチレーター３がセンサー基板４側に対向する状態で設けられている。また、基台３１の下面側には、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３やバッテリー２４等が取り付けられている。

また、基台３１の下面側には、放射線センサー２５が取り付けられている。本実施形態では、放射線センサー２５は、Ｘ線だけでなく放射線一般に対して感度を有するものが用いられる。また、放射線センサー２５は、図２に示すように、基台３１の下面側の中央の位置に配置されているが、その取り付け位置は中央の位置でなくてもよい。なお、図２は、Ｘ線画像撮影装置１をＸ線入射面Ｒ側すなわち上側から見た図である。また、図１では、放射線センサー２５を基台３１に直接取り付けた場合が示されているが、ＰＣＢ基板３３等を介して基台３１に取り付けたり、或いは筐体２の内側に取り付けることも可能であり、放射線センサー２５は適宜の方法でＸ線画像撮影装置１の適宜の位置に取り付けられる。

また、以下では、上記のように放射線センサー２５を１つだけ設ける場合について説明するが、放射線センサー２５を複数設けるように構成することも可能である。また、その場合、例えば、放射線センサー２５を、Ｘ線画像撮影装置１のＸ線入射面Ｒの端部や角隅部等の適宜の位置にそれぞれ配置するように構成することが可能である。

本実施形態では、放射線センサー２５としては、Ｘ線発生装置から照射されるＸ線のみならず、前述した自然放射線をも検出する放射線センサーが用いられており、Ｘ線が照射されたり自然放射線を検出すると、出力する電圧値を変動させる放射線センサーが用いられている。具体的には、放射線センサー２５は、図示しないフォトダイオード等にＸ線等が当たると電離作用が生じて電流が流れ、その電流をアナログ値の電圧値に変換する。そして、本実施形態では、放射線センサー２５は、図３に示すように、アナログ値の電圧値Ｖａには正と負の閾値Ｖth＋、Ｖth−がそれぞれ設定されており、放射線センサー２５は、アナログ値の電圧値Ｖａが、上限を正の閾値Ｖth＋とし下限を負の閾値Ｖth−とする範囲以外の電圧値（すなわち正の閾値Ｖth＋を上回る電圧値や負の閾値Ｖth−を下回る電圧値）になるとパルス信号Ｐを出力するように構成されている。

なお、図３中のＡ、Ｂ、Ｃについては後で説明する。また、上記の場合、正と負の閾値Ｖth＋、Ｖth−を両者の絶対値が同じ値になるように設定することが可能であり、両者の絶対値が異なる値になるように設定することも可能である。また、放射線センサー２５として、電流値から変換したアナログ値の電圧値Ｖａをアナログ値のまま出力する放射線センサーを用いることも可能である。さらに、Ｘ線発生装置とは、クーリッジＸ線源や回転陽極Ｘ線源等のＸ線源を備えた、医療現場で広く一般に用いられているＸ線発生装置のことであり、本発明は、特定のＸ線発生装置を用いる場合に限定されない。

本実施形態では、センサー基板４はガラス基板で構成されており、図４に示すように、センサー基板４の上面（すなわちシンチレーター３に対向する面）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。また、センサー基板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、検出素子７がそれぞれ設けられている。本実施形態では、検出素子７はフォトダイオードが用いられているが、例えばフォトトランジスター等を用いることも可能である。

ここで、Ｘ線画像撮影装置１の回路構成について説明する。図５は本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１の等価回路を表すブロック図である。各検出素子７の第１電極７ａには、スイッチ素子である薄膜トランジスター（Thin Film Transistor。以下、ＴＦＴという。）８のソース電極８ｓ（図５の「Ｓ」参照）が接続されている。また、ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄおよびゲート電極８ｇ（図５の「Ｄ」および「Ｇ」参照）は信号線６および走査線５にそれぞれ接続されている。そして、ＴＦＴ８は、後述する走査駆動手段１５から走査線５を介してゲート電極８ｇにオン電圧が印加されるとオン状態となり、ソース電極８ｓやドレイン電極８ｄを介して検出素子７内に蓄積されている電荷を信号線６に放出させる。また、走査線５を介してゲート電極８ｇにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、検出素子７から信号線６への電荷の放出を停止して、検出素子７内に電荷を蓄積させるようになっている。

また、本実施形態では、図４や図５に示すように、センサー基板４上で１列の各検出素子７ごとに１本の割合で各検出素子７の第２電極７ｂ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はセンサー基板４の縁端部で結線１０に結束されている。そして、結線１０は入出力端子１１（パッドともいう。図４参照）を介してバイアス電源１４（図５参照）に接続されており、バイアス電源１４から結線１０や各バイアス線９を介して各検出素子７の第２電極７ｂに逆バイアス電圧が印加されるようになっている。

一方、各走査線５は、それぞれ入出力端子１１を介して走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂにそれぞれ接続されている。走査駆動手段１５では、配線１５ｃを介して電源回路１５ａからゲートドライバー１５ｂにオン電圧とオフ電圧が供給されるようになっており、ゲートドライバー１５ｂで走査線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との間でそれぞれ切り替えるようになっている。

また、各信号線６は、各入出力端子１１を介して読み出しＩＣ１６内に内蔵された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。本実施形態では、読み出し回路１７は、主に増幅回路１８と相関二重サンプリング回路１９等で構成されている。また、図示を省略するが、本実施形態では、増幅回路１８は、オペアンプとコンデンサー等が並列に接続されたチャージアンプ回路で構成されており、コンデンサーに蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプの出力側から相関二重サンプリング回路１９（図５のＣＤＳ参照）に出力されるようになっている。図５に示すように、読み出しＩＣ１６内には、さらに、アナログマルチプレクサー２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とが設けられている。

そして、各検出素子７からの画像データＤの読み出し処理の際には、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂからある走査線５にオン電圧が印加されて各ＴＦＴ８がオン状態とされると、これらの各ＴＦＴ８を介して各検出素子７内から信号線６に電荷がそれぞれ放出されて、読み出し回路１７の増幅回路１８のコンデンサーに蓄積される。そして、前述したように、各読み出し回路１７の増幅回路１８では、コンデンサーに蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプから相関二重サンプリング回路１９に出力される。

相関二重サンプリング回路１９は、各検出素子７から増幅回路１８に電荷が流れ込む前後の増幅回路１８からの出力値の増加分をアナログ値の画像データＤとして下流側に出力する。そして、出力された各画像データＤがアナログマルチプレクサー２１を介してＡ／Ｄ変換器２０に順次送信され、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル値の画像データＤに順次変換されて記憶手段２３に出力されて順次保存される。このようにして画像データＤの読み出し処理が行われるようになっている。

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ーや、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、走査駆動手段１５や読み出し回路１７を制御して上記のように画像データＤの読み出し処理を行わせるなど、Ｘ線画像撮影装置１の各機能部の動作等を制御するようになっている。

また、図５に示すように、制御手段２２には、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）やＳＤＲＡＭ（Synchronous ＤＲＡＭ）等で構成される記憶手段２３が接続されている。また、本実施形態では、制御手段２２には、前述したアンテナ４１やコネクター４２等が接続された通信部４０が接続されており、さらに、走査駆動手段１５や読み出し回路１７、記憶手段２３、バイアス電源１４等の各機能部に必要な電力を供給するバッテリー２４が接続されている。

なお、本実施形態では、制御手段２２は、後述するＸ線画像撮影装置１の判定手段や照射開始検出手段としても機能するようになっているが、判定手段や照射開始検出手段を制御手段２２とは別体の手段として設けることも可能である。また、以下の説明において、制御手段２２が判定手段や照射開始検出手段として機能する場合には、判定手段２２や照射開始検出手段２２と記載する。また、図５に示すように、判定手段２２（制御手段２２）には前述した放射線センサー２５が電気的に接続されており、放射線センサー２５から出力された信号が判定手段２２に入力するようになっている。

［本発明に特有の構成等について］
次に、自然放射線を検出した場合のＸ線の照射開始の誤検出を防止するための本発明に特有の構成等について説明する。また、本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１の作用についてもあわせて説明する。

本実施形態では、基本的に、照射開始検出手段２２は、上記のように放射線センサー２５から出力されたパルス信号Ｐに基づいて図示しないＸ線発生装置からＸ線が照射されたか否かを検出するようになっている。しかし、前述したように、放射線センサー２５は、Ｘ線発生装置から照射されたＸ線だけでなく、自然放射線を検出した場合もパルス信号Ｐを出力するため、単に放射線センサー２５から出力されるパルス信号Ｐに基づくだけでは、自然放射線が照射された場合もＸ線の照射が開始されたと誤検出してしまう虞れがある。

また、放射線センサー２５として、前述したように、電流値から変換したアナログ値の電圧値Ｖａをアナログ値のまま出力する放射線センサーを用いる場合も、照射開始検出手段２２は、放射線センサー２５から出力されたアナログ値の電圧値Ｖａに基づいてＸ線発生装置からＸ線が照射されたか否かを検出するように構成されるが、放射線センサー２５は、Ｘ線発生装置から照射されたＸ線だけでなく、自然放射線を検出した場合も出力するアナログ値の電圧値Ｖａの変動幅が大きくなる。そのため、単に放射線センサー２５から出力されるアナログ値の電圧値Ｖａに基づくだけでは、自然放射線が照射された場合もＸ線の照射が開始されたと誤検出してしまう虞れがある。

そこで、本発明に係るＸ線画像撮影装置１は、まず、判定手段２２が、放射線センサー２５から出力されたパルス信号Ｐのパルス幅（すなわちパルス信号ＰがＯＮになっている時間）や電圧値Ｖａが設定された所定の範囲以外の電圧値になった期間の長さに基づいて、当該放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線であるか否かを判定する。そして、照射開始検出手段２２が、判定手段２２が放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線ではないと判定した判定結果に基づいてＸ線発生装置からのＸ線の照射が開始されたか否かを判断するように構成されている。

なお、本実施形態では、前述したように、放射線センサー２５は、放射線センサー２５は、アナログ値の電圧値Ｖａが、上限を正の閾値Ｖth＋とし下限を負の閾値Ｖth−とする範囲以外の電圧値になるとパルス信号Ｐを出力するように構成されているため、上記のパルス信号Ｐのパルス幅と、電圧値Ｖａが設定された所定の範囲（すなわち上限を正の閾値Ｖth＋とし下限を負の閾値Ｖth−とする範囲）以外の電圧値になった期間の長さとは、同じ長さになる。

［放射線センサーに放射線が照射される際に生じる現象について］
以下、本実施形態における上記の構成等について具体的に説明する前に、その前提となる、放射線センサー２５にＸ線や自然放射線を含む放射線が照射された際に生じる現象について説明する。

例えば、Ｘ線発生装置からＸ線画像撮影装置１にＸ線を一定の線量率（すなわち単位時間あたりの線量）で照射した状態でも、Ｘ線画像撮影装置１に設けられた放射線センサー２５からＯＮ信号（図３のパルス信号Ｐの「ＯＮ」参照）が出力され続ける状態になるわけではなく、パルス状の信号すなわちパルス信号Ｐが出力される状態になる。これは、Ｘ線を構成する光子が放射線センサー２５に入射したとき初めて放射線センサー２５のフォトダイオード等に電流が流れることに起因する。そして、Ｘ線発生装置からのＸ線の照射が続くと放射線センサー２５にＸ線を構成する光子が絶えず入射する状態になるため、Ｘ線の照射が続く限り、放射線センサー２５からパルス信号Ｐが断続的に出力され続ける状態になる。

それに対し、放射線センサー２５に自然放射線が入射した場合も同様に、放射線センサー２５からパルス信号Ｐが出力される。しかし、自然放射線の場合はＸ線発生装置から照射されるＸ線の場合とは異なり、自然放射線は、通常、放射線センサー２５に単発的に入射する。

一方、例えば、Ｘ線発生装置から照射されたＸ線が放射線センサー２５に入射すると、例えば図３にＢやＣで示したパルス信号Ｐに対応するアナログの電圧値Ｖａの波形のように、Ｘ線の入射時に電圧値Ｖａが瞬間的に大きくなって正の閾値Ｖth＋を上回り、パルス信号Ｐが出力される。しかし、その後、電圧値Ｖａが波打つように変動しても負の閾値Ｖth−を下回ったり再度正の閾値Ｖth＋を上回ったりしにくいため、結局、Ｘ線が放射線センサー２５に１回入射すると、パルス信号Ｐは１回だけ出力される場合が多い。なお、図示を省略するが、放射線センサー２５に入射したＸ線の強度が強い場合には、Ｘ線の入射時に電圧値Ｖａが正の閾値Ｖth＋を上回ってパルス信号Ｐが１回出力されたすぐ後に、電圧値Ｖａが負の閾値Ｖth−を下回ってパルス信号Ｐがもう１回出力される場合もある。このように、Ｘ線の放射線センサー２５への１回の入射で、パルス信号Ｐが２回出力されることもある。

それに対し、自然放射線は、一般的に、Ｘ線発生装置から照射されるＸ線よりもエネルギーが大きいため、自然放射線が放射線センサー２５に入射すると、例えば図３にＡで示したパルス信号Ｐに対応するアナログの電圧値Ｖａのように、電圧値Ｖａの波形が大きく波打つ。そのため、自然放射線の入射時に電圧値Ｖａが正の閾値Ｖth＋を上回ってパルス信号Ｐが出力され、その後、電圧値Ｖａが負の閾値Ｖth−を下回って再度パルス信号Ｐが出力され、さらにその後、電圧値Ｖａが正の閾値Ｖth＋を再度上回ってパルス信号Ｐが出力されるという現象が生じる。そのため、自然放射線が放射線センサー２５に１回入射すると、パルス信号Ｐが複数回出力される場合が少なくない。

また、上記のように、自然放射線はＸ線発生装置から照射されるＸ線よりもエネルギーが大きいため、自然放射線が放射線センサー２５に入射すると、Ｘ線発生装置から照射されたＸ線が放射線センサー２５に入射する場合に比べて、アナログの電圧値Ｖａの正側や負側により大きく変動するようになる。そのため、アナログの電圧値Ｖａが正の閾値Ｖth＋を上回っている期間の長さ（すなわちそれに対応するパルス信号Ｐのパルス幅）や負の閾値Ｖth−を下回っている期間の長さ（すなわちそれに対応するパルス信号Ｐのパルス幅）も、Ｘ線発生装置から照射されたＸ線が放射線センサー２５に入射する場合に比べて、より長くなる傾向がある。

つまり、放射線センサー２５に自然放射線が１回入射した場合、放射線センサー２５にＸ線発生装置から照射されたＸ線が１回入射した場合に比べて、一般的に、放射線センサー２５からパルス信号Ｐが出力される回数が多くなったり、出力されるパルス信号Ｐのパルス幅が長くなったりすることが、本発明者らの研究で分かってきた。そして、この現象を利用すれば、放射線センサー２５に入射したのが自然放射線であるかＸ線発生装置から照射されたＸ線であるかを判別することが可能となると考えられる。

そこで、本発明では、上記の現象を利用して放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線とＸ線とを判別するために、判定手段２２（すなわち本実施形態では制御手段２２）は、放射線センサー２５におけるアナログの電圧値Ｖａが所定の範囲（すなわち上記の例では上限を正の閾値Ｖth＋とし下限を負の閾値Ｖth−とする範囲）以外の電圧値になった期間の長さに基づいて、放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線であるか否かを判定するようになっている。

なお、本実施形態では、上記のように、放射線センサー２５は、アナログの電圧値Ｖａが上記の所定の範囲以外の電圧値になるとパルス信号Ｐを出力するように構成されており、前述したように、上記のパルス信号Ｐのパルス幅と、アナログの電圧値Ｖａが所定の範囲以外の電圧値になった期間の長さとは同じ長さになるため、以下、上記の期間の長さをパルス信号Ｐのパルス幅として説明する。なお、放射線センサー２５からアナログの電圧値Ｖａが出力されるように構成されている場合には、判定手段２２に予め正と負の閾値Ｖth＋、Ｖth−を設定しておき、判定手段２２で、放射線センサー２５から出力されたアナログの電圧値Ｖａが正の閾値Ｖth＋を上回った期間の長さや負の閾値Ｖth−を下回った期間の長さを計測するように構成することも可能である。

［パルス幅に基づいて自然放射線か否かを判定する具体的な手法について］
上記のように判定手段２２で放射線センサー２５から出力されたパルス信号Ｐのパルス幅に基づいて当該放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線か否かを判定する具体的な手法について、いくつかの構成例を挙げて説明する。

［構成例１］
例えば、判定手段２２は、放射線センサー２５のアナログの電圧値Ｖａが正の閾値Ｖth＋を上回りパルス信号Ｐが出力され始めてから所定時間（例えば１００μｓや２００μｓ等）以内に出力された、当該一のパルス信号を含む各パルス信号Ｐのパルス幅Ｗｐの合計値ΣＷｐが閾値Σth以上である場合に、放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線であると判定するように構成することが可能である。

この場合、放射線センサー２５に入射した放射線がＸ線発生装置から照射されたＸ線であれば、例えば図６（Ａ）に示すように、上記の所定時間ΔＴ内にパルス信号Ｐが１回だけ出力され、そのパルス幅Ｗｐもさほど長くない（前述した図３のＢやＣ参照）。そのため、パルス信号Ｐが出力され始めてから所定時間ΔＴ内に出力されたパルス信号Ｐのパルス幅Ｗｐの合計値ΣＷｐは即ち当該パルス信号Ｐのパルス幅Ｗｐということになり、閾値Σth未満になる。そのため、この場合は、判定手段２２は、放射線センサー２５に入射した放射線は、自然放射線ではない（すなわちＸ線発生装置から照射されたＸ線である）と判定する。なお、閾値Σthは例えば５０μｓ等の適宜の時間幅に設定される。

また、例えば図６（Ｂ）に示すように、放射線センサー２５のアナログの電圧値Ｖａが正の閾値Ｖth＋を上回った後、負の閾値Ｖth−を下回って、上記の所定時間ΔＴ内にパルス信号Ｐ１、Ｐ２が２回出力された場合でも、所定時間ΔＴ内に出力されたパルス信号Ｐ１、Ｐ２のパルス幅Ｗｐ１、Ｗｐ２の合計値ΣＷｐ（＝Ｗｐ１＋Ｗｐ２）が閾値Σth未満であれば、判定手段２２は、やはり放射線センサー２５に入射した放射線は自然放射線ではないと判定する。

それに対して、図７（Ａ）に示すように、放射線センサー２５のアナログの電圧値Ｖａが正側と負側に大きく振れ、パルス信号Ｐが出力され始めてから所定時間ΔＴ内に出力された各パルス信号Ｐのパルス幅Ｗｐの合計値ΣＷｐ（図７（Ａ）の場合はＷｐ３＋Ｗｐ４＋Ｗｐ５＋Ｗｐ６）が閾値Σth以上になる場合には、判定手段２２は、放射線センサー２５に入射した放射線は自然放射線であると判定する。

また、図７（Ｂ）に示すように放射線センサー２５からパルス信号Ｐが出力され始めてから所定時間ΔＴ内にパルス信号Ｐが２回出力された場合であっても、所定時間ΔＴ内に出力された各パルス信号Ｐのパルス幅Ｗｐの合計値ΣＷｐ（図７（Ｂ）の場合はＷｐ７＋Ｗｐ８）が閾値Σth以上になる場合には、判定手段２２は、放射線センサー２５に入射した放射線は自然放射線であると判定する。さらに、図示を省略するが、放射線センサー２５からパルス信号Ｐが出力され始めてから所定時間ΔＴ内にパルス信号Ｐが１回だけ出力された場合であっても、所定時間ΔＴ内に出力された当該パルス信号Ｐのパルス幅Ｗｐ（すなわち合計値ΣＷｐ）が閾値Σth以上になる場合（すなわち１回だけ出力されたパルス信号Ｐのパルス幅Ｗｐが閾値Σth以上に大きい場合）にも、判定手段２２は、放射線センサー２５に入射した放射線は自然放射線であると判定するように構成することが可能である。

別の言い方をすれば、この構成例１の場合には、判定手段２２における上記の閾値Σthが、図６（Ａ）、（Ｂ）に示したような場合には自然放射線であるとは判定せず（すなわち自然放射線ではないと判定し）、図７（Ａ）、（Ｂ）に示したような場合には自然放射線であると判定することができるような値に設定される。

［構成例２］
また、図６（Ｂ）と、図７（Ａ）、（Ｂ）とを比較して分かるように、一般的に、放射線センサー２５に入射した放射線がＸ線発生装置から照射されたＸ線である場合（図６（Ｂ）参照）より自然放射線である場合（図７（Ａ）、（Ｂ）参照）の方が、最初に出力されたパルス信号Ｐを含む少なくとも２つのパルス信号Ｐのパルス幅Ｗｐの合計値が大きい。これは、前述したように、放射線センサー２５に自然放射線が１回入射した場合、放射線センサー２５にＸ線発生装置から照射されたＸ線が１回入射した場合に比べて、一般的に、放射線センサー２５から出力されるパルス信号Ｐのパルス幅が長くなることに起因する。

そこで、構成例２では、例えば、判定手段２２は、放射線センサー２５から出力された所定回数のパルス信号Ｐのパルス幅Ｗｐの合計値σＷｐが閾値σth以上である場合に、放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線であると判定するように構成することが可能である。なお、以下では、構成例２の場合にも、構成例１におけるように所定時間ΔＴを設定する場合について説明するが、所定時間ΔＴを必ずしも設定しなくてもよい。

具体的には、例えば、上記の所定回数を２回に設定した場合、例えば図６（Ａ）に示した場合には、所定時間ΔＴ内にパルス信号Ｐが１回しか生じていないため、判定手段２２は、放射線センサー２５に入射した放射線は自然放射線ではないと判定する。また、図６（Ｂ）に示したようにパルス信号Ｐが所定時間ΔＴ内に連続して出力される場合、最初のパルス信号Ｐを含む２回の各パルス信号Ｐのパルス幅Ｗｐ（図６（Ｂ）の場合はＷｐ１とＷｐ２）の合計値σＷｐが閾値σth未満であれば、判定手段２２は、放射線センサー２５に入射した放射線は自然放射線ではないと判定する。

それに対し、例えば図７（Ａ）や図７（Ｂ）に示した場合のように、所定時間ΔＴ内に出力された、最初のパルス信号Ｐを含む２回の各パルス信号Ｐ（図７（Ａ）の場合は所定時間ΔＴ内に出力された４つのパルス信号Ｐの波形のうち左側の２つの各パルス信号Ｐ）のパルス幅Ｗｐ（図７（Ａ）の場合はＷｐ３とＷｐ４、図７（Ｂ）の場合はＷｐ７とＷｐ８）の合計値σＷｐが閾値σth以上であれば、判定手段２２は、放射線センサー２５に入射した放射線は自然放射線であると判定する。

別の言い方をすれば、この構成例２の場合には、判定手段２２における上記の閾値σthが、図６（Ｂ）に示したような場合には自然放射線であるとは判定せず（すなわち自然放射線ではないと判定し）、図７（Ａ）、（Ｂ）に示したような場合には自然放射線であると判定することができるような値に設定される。

［構成例３］
また、構成例３では、前述したように、放射線センサー２５に自然放射線が１回入射した場合、放射線センサー２５にＸ線発生装置から照射されたＸ線が１回入射した場合に比べて、一般的に、放射線センサー２５から出力されるパルス信号Ｐのパルス幅が長くなる現象を端的に利用して、例えば、放射線センサー２５から１回目のパルス信号Ｐが出力された後に出力された２回目のパルス信号Ｐのパルス幅Ｗｐに注目する。

そして、判定手段２２は、この２回目のパルス信号Ｐのパルス幅Ｗｐ（図３の場合はＢのパルス信号Ｐの後のＣのパルス信号Ｐのパルス幅、図６（Ｂ）や図７（Ａ）、（Ｂ）の場合はパルス幅Ｗｐ２、Ｗｐ４、Ｗｐ８）が閾値Ｗｐth以上である場合に、放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線であると判定するように構成することが可能である。すなわち、図３のＣや図６（Ｂ）のパルス信号Ｐの場合は、パルス幅Ｗｐ（図６（Ｂ）の場合はパルス幅Ｗｐ２）が閾値Ｗｐth未満であるから、放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線ではないと判定し、図７（Ａ）、（Ｂ）のパルス信号Ｐの場合は、パルス幅Ｗｐ（すなわちパルス幅Ｗｐ４、Ｗｐ８）が閾値Ｗｐth以上であるから、放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線であると判定するように構成することが可能である。

この場合も、別の言い方をすれば、この構成例３の場合には、判定手段２２における上記の閾値Ｗｐthが、図３のＣや図６（Ｂ）に示したような場合には自然放射線であるとは判定せず（すなわち自然放射線ではないと判定し）、図７（Ａ）、（Ｂ）に示したような場合には自然放射線であると判定することができるような値に設定される。

上記の構成例１〜３のように構成すれば、前述したように、放射線センサー２５に自然放射線が１回入射した場合、放射線センサー２５にＸ線発生装置から照射されたＸ線が１回入射した場合に比べて、一般的に、放射線センサー２５からパルス信号Ｐが出力される回数が多くなったり、出力されるパルス信号Ｐのパルス幅が長くなったりするという現象を利用して、放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線であるか否かを判定することが可能となる。そして、その際、上記の閾値Σth、σth、Ｗｐthを適切に設定することで、放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線であるかＸ線発生装置から照射されたＸ線であるかを的確に区別して判定することが可能となる。

なお、上記の構成例１〜３のうち２つ或いは全てを組み合わせて構成し、構成例１〜３のうち１つ、２つ或いは全ての構成例で判定手段２２が放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線であると判定した場合に、放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線であると判定するように構成することも可能である。また、上記の構成例１〜３と他の判定方法とを組み合わせて判定処理を行うように構成することも可能である。

また、上記の構成例１や構成例２のように、複数のパルス信号Ｐのパルス幅Ｗｐの合計値ΣＷｐ、σＷｐを算出するように構成すると、構成例３に示したように、１つのパルスＰのパルス幅Ｗｐを用いる場合に比べて、放射線センサー２５に自然放射線が入射した場合の合計値ΣＷｐ、σＷｐとＸ線発生装置から照射されたＸ線が入射した場合の合計値ΣＷｐ、σＷｐとの差が大きくなり、閾値Σth、σthで両方の場合を切り分け易くなるといったメリットがある。また、構成例３に示したように１つのパルスＰのパルス幅Ｗｐと閾値Ｗｐthとを比較するように構成すれば、パルス幅の加算処理が不要になり、処理を迅速に行うことが可能となる等のメリットがある。

［本実施形態に係る照射開始検出手段における処理について］
一方、照射開始検出手段２２（本実施形態では制御手段２２）は、上記のようにして、判定手段２２が自然放射線ではないと判定した判定結果に基づいて、Ｘ線発生装置からのＸ線の照射が開始されたか否かを判断するようになっている。

この場合、最も単純な構成として、照射開始検出手段２２は、判定手段２２が上記のようにして放射線センサー２２に入射した放射線は自然放射線ではなくＸ線発生装置から照射されたＸ線であると判定した場合に、即座にＸ線発生装置からのＸ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。

確かに、図７（Ａ）、（Ｂ）に示したように、大きなエネルギーを有する自然放射線が放射線センサー２５に入射した場合には、放射線センサー２５のアナログの電圧値Ｖａの時間的推移はＸ線発生装置から照射されたＸ線が入射した場合（図６（Ａ）、（Ｂ）参照）とは異なるため、例えば判定手段２２を上記の構成例１〜３のように構成した場合には、閾値Σth、σth、Ｗｐthを適切な値に設定することで、放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線であるか否かを閾値Σth、σth、Ｗｐthで的確に切り分けて判定することができる。

しかし、例えば自然放射線のエネルギーが小さい場合、放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線であるにもかかわらず、放射線センサー２５のアナログの電圧値Ｖａの時間的推移が、放射線センサー２５にＸ線発生装置から照射されたＸ線が入射した場合とあまり変わらなくなるため、判定手段２２が、放射線センサー２５に入射した放射線はＸ線発生装置から照射されたＸ線であると誤って判定してしまう可能性がある。また、Ｘ線発生装置から照射するＸ線のエネルギーが非常に強い場合には、それにあわせて、上記の閾値Σth、σth、Ｗｐthが、照射されるＸ線が弱い場合よりも大きな値に設定される。そのため、この場合も、閾値Σth、σth、Ｗｐthで、放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線である場合とＸ線発生装置から照射されたＸ線である場合とをうまく切り分けることができなくなり、放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線であるにもかかわらずＸ線発生装置から照射されたＸ線であると誤って判定してしまう可能性がある。

そこで、このような誤った判定によってＸ線発生装置からのＸ線の照射開始を誤検出してしまうことを防止するために、例えば、自然放射線の場合とＸ線発生装置から照射されたＸ線の場合の前述したもう１つの特徴に着目することが可能である。すなわち、前述したように、Ｘ線発生装置からＸ線が照射される場合、放射線センサー２５にＸ線を構成する光子が絶えず入射し続ける状態になり、放射線センサー２５からパルス信号Ｐが断続的に出力され続ける状態になる。それに対し、放射線センサー２５に自然放射線が入射した場合には、図７（Ａ）、（Ｂ）に示したように、放射線センサー２５への１回の自然放射線の入射で複数のパルス信号Ｐが出力される場合があるが、それ以降、パルス信号Ｐの出力はなくなる。

本実施形態では、上記の特徴に着目して、照射開始検出手段２２は、判定手段２２が放射線センサー２５に入射した放射線は自然放射線であると判定した判定結果は除外し、判定手段２２が放射線センサーに入射した放射線が自然放射線ではない（すなわちＸ線発生装置から照射されたＸ線である）と判定した判定結果が一定の時間δＴ内に所定回数生じた場合に初めてＸ線発生装置からのＸ線の照射が開始されたと判断するようになっている。この場合の一定の時間δＴは、上記の判定手段２２における所定時間ΔＴ（例えば１００μｓや２００μｓ等）よりも十分に長い、例えば数ｍｓのオーダーに設定される。

このように構成する場合、例えば図３に示した例で言えば、図中のＡの部分の各パルス信号Ｐは、上記のように判定手段２２により放射線センサー２５に入射した放射線は自然放射線であると判定されて除外されるが、図中のＢやＣのパルス信号Ｐは、Ｂのパルス信号Ｐが出力されてから上記の所定時間ΔＴが経過した後であり、かつ、上記の一定の時間δＴ（図３では図示省略）内にＣのパルス信号Ｐが出力されているため、判定手段２２によりいずれも放射線センサー２５に入射した放射線は自然放射線ではないと判定される。そのため、照射開始検出手段２２は、ＢとＣの各パルス信号Ｐについてはそれぞれ、放射線センサー２５に入射した放射線は自然放射線ではないと判定することになる。そのため、この場合は、判定手段２２が放射線センサーに入射した放射線が自然放射線ではない（すなわちＸ線発生装置から照射されたＸ線である）と判定した判定結果が一定の時間δＴ内に２回生じることになる。

そして、照射開始検出手段２２は、判定手段２２によるこのような判定結果が上記の一定の時間δＴ内に例えば３回や５回等に設定された所定回数だけ生じた場合に、初めてＸ線発生装置からのＸ線の照射が開始されたと判断する。

このように構成すれば、例えば、上記のように、放射線センサー２５に入射する自然放射線のエネルギーが小さかったり、或いはＸ線発生装置から照射するＸ線が強いため閾値Σth、σth、Ｗｐthをより大きな値に設定した場合に、判定手段２２が、放射線センサー２５に入射した自然放射線をＸ線発生装置から照射されたＸ線であると誤って判定してしまったとしても、放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線であれば、その後、一定の時間δＴ内に所定回数だけ自然放射線が再び放射線センサー２５に入射することは事実上生じない。そのため、上記のように構成することで、照射開始検出手段２２が、放射線センサー２５に自然放射線が入射したことによってＸ線発生装置からのＸ線の照射が開始されたと誤って判断することを的確に防止することが可能となる。

また、上記のように、Ｘ線発生装置からＸ線が照射された場合には、判定手段２２が、仮に最初に放射線センサー２５に入射した放射線がＸ線発生装置から照射されたＸ線であるのに自然放射線であると判定してしまい判定結果を除外しても、その後も続けてＸ線の光子が放射線センサー２５に入射する。そのため、判定手段２２が放射線センサーに入射した放射線が自然放射線ではない（すなわちＸ線発生装置から照射されたＸ線である）と判定した判定結果が一定の時間δＴ内に所定回数だけ確実に生じるようになるため、上記のように構成すれば、照射開始検出手段２２は、Ｘ線発生装置からＸ線が照射された場合には、Ｘ線発生装置からのＸ線の照射が開始されたと的確に判断することが可能となる。

このように、上記のように構成することで、放射線センサー２５に自然放射線が入射した場合にはＸ線発生装置からＸ線の照射が開始されたと誤って判断してしまうことを的確に防止し、Ｘ線発生装置からＸ線が照射された場合には、Ｘ線発生装置からのＸ線の照射が開始されたと的確に判断することが可能となる。

［Ｘ線の照射開始の判断後の処理について］
Ｘ線画像撮影装置１の照射開始検出手段２２は、上記のようにしてＸ線発生装置からのＸ線の照射が開始されたと判断すると、走査駆動手段１５（図５参照）を制御し、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して各ＴＦＴ８をオフ状態とし、Ｘ線の照射により検出素子７内で発生した電荷を検出素子７内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させるように構成される。

そして、制御手段２２は、Ｘ線の照射が終了した後、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して、前述したようにして各検出素子７からの画像データＤの読み出し処理を行うようになっている。また、撮影の前または後にオフセットデータＯの読み出し処理を行ったり、Ｘ線画像撮影装置１から画像処理装置への画像データＤやオフセットデータＯの送信処理を行うなど、公知の処理を行うようになっている。

［効果］
以上のように、本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１によれば、判定手段２２が、放射線センサー２５から出力されたパルス信号Ｐのパルス幅Ｗｐ（すなわち放射線センサー２５を流れる電流値から変換したアナログ値の電圧値Ｖａが所定の範囲以外の電圧値になった期間の長さ）に基づいて、当該放射線センサー２５に入射した放射線が自然放射線であるか否かを判定し、照射開始検出手段２２は、判定手段２２が放射線センサー２５に入射した放射線は自然放射線ではないと判定した判定結果（すなわちＸ線発生装置から照射されたＸ線であると判定した判定結果）に基づいて、Ｘ線発生装置からのＸ線の照射が開始されたか否かを判断するように構成した。

そのため、Ｘ線発生装置からのＸ線の照射が開始された場合にはそれを的確に検出することが可能となるとともに、放射線センサー２５に自然放射線が入射したことによりＸ線の照射が開始されたと誤検出することを的確に防止することが可能となる。

そして、判定手段２２よる判定処理や、照射開始検出手段２２による判断処理は、上記のように長くてもミリ秒オーダーで行われるため、自然放射線とＸ線発生装置から照射されたＸ線とをリアルタイムで判別することが可能となる。そのため、Ｘ線発生装置からＸ線の照射が開始されると、即座に各ＴＦＴ８をオフ状態にして電荷蓄積状態に移行し、Ｘ線の照射により各検出素子７内で発生した電荷を的確に各検出素子７内に蓄積することが可能となり、放射線画像を的確に撮影して生成することが可能となる。

また、本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１によれば、放射線センサー２５に宇宙線等の自然放射線が入射しても、Ｘ線発生装置からＸ線の照射が開始されたと誤検出することが的確に防止されるため、前述した特許文献１に記載されているように、Ｘ線画像撮影装置に取り付けられた放射線センサーの検出面の法線がほぼ水平方向を向くようにＸ線画像撮影装置を配置して撮影を行うなど、撮影時に制約を受けることなくＸ線画像撮影装置を用いて撮影を行うことが可能となる。

そのため、例えば可搬型（カセッテ型）のＸ線画像撮影装置では、患者の身体とベッドとの間に挿入する等して撮影を行うことが可能となるなど、可搬型のＸ線画像撮影装置のメリットを生かして撮影を行うことが可能となる。また、臥位撮影用の専用機型のＸ線画像撮影装置でも、宇宙線等の自然放射線の影響を受けることなく的確に撮影を行うことが可能となる。

なお、上記の実施形態では、放射線センサー２５のみを用いてＸ線発生装置からのＸ線の照射開始の検出処理（すなわち上記の判定処理および判断処理）を行う場合について説明したが、例えば、特開２００９−２１９５３８号公報等に記載されている、バイアス線９（図５参照）等を流れる電流に基づいてＸ線の照射開始を検出する手法や、国際公開第２０１１／１３５９１７号パンフレット等に記載されている、オフ状態のＴＦＴ８を介して検出素子７からリークする電荷を読み出したリークデータｄleak等に基づいてＸ線の照射開始を検出する手法、或いは国際公開第２０１１／１５２０９３号パンフレット等に記載されている、撮影前から画像データの読み出し処理を行って読み出された画像データに基づいてＸ線の照射開始を検出する手法等と、本発明に係る手法とを併用して、Ｘ線の照射開始を検出するように構成することも可能である。

また、Ｘ線画像撮影装置１に放射線センサー２５を複数設ける場合、Ｘ線発生装置からＸ線が照射された場合には、Ｘ線画像撮影装置１におけるＸ線の照射野内に存在する放射線センサー２５にＸ線が入射し得るため、上記のように、Ｘ線の照射が続く限り放射線センサー２５からパルス信号Ｐが断続的に出力され続ける状態が、照射野内に存在する複数の放射線センサー２５で生じ得る。一方、放射線センサー２５に自然放射線が入射する場合は、通常、複数設けられた放射線センサー２５のうちの１つの放射線センサー２５のみでパルス信号Ｐの出力が生じ、しかも、当該放射線センサー２５から１回の自然放射線の入射に基づくパルス信号Ｐが数回出力されると（例えば図７（Ａ）、（Ｂ）参照）、その後は、パルス信号Ｐの出力はなくなる。

そのため、Ｘ線画像撮影装置１に放射線センサー２５を複数設ける場合には、上記の実施形態で説明したＸ線の照射開始の検出処理（すなわち上記の判定処理および判断処理）のほかに、上記のように放射線センサー２５に入射する放射線が自然放射線であるかＸ線発生装置から照射されたＸ線であるかに応じて生じる現象が異なることをも考慮し、それらを組み合わせて、Ｘ線の照射開始の検出処理を構築するように構成することも可能である。

なお、本発明が上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。

１ Ｘ線画像撮影装置
５ 走査線
６ 信号線
７ 検出素子
８ ＴＦＴ（スイッチ素子）
１５ 走査駆動手段
２２ 制御手段（判定手段、照射開始検出手段）
２５ 放射線センサー
Ｐ パルス信号
Ｖａ 電圧値
Ｖth−〜Ｖth＋ 所定の範囲
Ｗｐ パルス幅（期間の長さ）
Ｗｐ２、Ｗｐ４、Ｗｐ８ ２回目のパルス信号のパルス幅（２回目の期間の長さ）
ΔＴ 所定時間
δＴ 一定の時間
Σth 閾値
σth 閾値
ΣＷｐ パルス幅の合計値（期間の長さの合計値）
σＷｐ 所定回数のパルス幅の合計値（所定回数の期間の長さの合計値）

Claims (7)

1. 二次元状に配列された複数の検出素子と、
   放射線が照射されると、出力する電圧値を変動させる放射線センサーと、
   前記放射線センサーから出力された前記電圧値が、前記電圧値について設定された所定の範囲以外の電圧値になった期間の長さに基づいて、当該放射線センサーに入射した放射線が自然放射線であるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段が前記放射線センサーに入射した放射線は自然放射線ではないと判定した判定結果に基づいて、Ｘ線発生装置からのＸ線の照射が開始されたか否かを判断する照射開始検出手段と、
   を備えることを特徴とするＸ線画像撮影装置。
2. 前記放射線センサーは、前記電圧値が前記所定の範囲以外の電圧値になるとパルス信号を出力するように構成されており、
   前記判定手段は、前記放射線センサーから出力された前記パルス信号のパルス幅に基づいて、当該放射線センサーに入射した放射線が自然放射線であるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像撮影装置。
3. 前記判定手段は、前記放射線センサーから出力された前記電圧値が前記所定の範囲以外の電圧値になってから所定時間以内に生じた前記期間の長さの合計値が閾値以上である場合、または、前記放射線センサーから一の前記パルス信号が出力されてから所定時間以内に出力された、当該一のパルス信号を含む前記パルス信号の前記パルス幅の合計値が閾値以上である場合に、当該放射線センサーに入射した放射線が自然放射線であると判定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Ｘ線画像撮影装置。
4. 前記判定手段は、前記放射線センサーから出力された前記電圧値が前記所定の範囲以外の電圧値になって生じた前記期間を含む所定回数の前記期間の長さの合計値が閾値以上である場合、または、前記放射線センサーから出力された一の前記パルス信号を含む所定回数の前記パルス信号の前記パルス幅の合計値が閾値以上である場合に、当該放射線センサーに入射した放射線が自然放射線であると判定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Ｘ線画像撮影装置。
5. 前記判定手段は、前記放射線センサーから出力された前記電圧値が前記所定の範囲以外の電圧値になって１回目の前記期間が生じた後に生じた２回目の前記期間の長さが閾値以上である場合、または、前記放射線センサーから１回目の前記パルス信号が出力された後に出力された２回目の前記パルス信号の前記パルス幅が閾値以上である場合に、当該放射線センサーに入射した放射線が自然放射線であると判定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のＸ線画像撮影装置。
6. 前記照射開始検出手段は、前記判定手段が前記放射線センサーに入射した放射線が自然放射線ではないと一定の時間内に所定回数判定した場合に、前記Ｘ線発生装置からのＸ線の照射が開始されたと判断することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＸ線画像撮影装置。
7. 走査駆動手段から走査線を介してオフ電圧が印加されると前記検出素子内に電荷を蓄積させ、オン電圧が印加されると前記検出素子に蓄積された電荷を信号線に放出させるスイッチ素子を備え、
   前記照射開始検出手段は、前記Ｘ線発生装置からＸ線の照射が開始されたと判断すると、前記走査駆動手段を制御して前記各スイッチ素子をオフ状態とし、Ｘ線の照射により前記検出素子内で発生した電荷を前記検出素子内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のＸ線画像撮影装置。

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