JP2016223950A - Radiation imaging apparatus, drive method for same, and program - Google Patents

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貴司 岩下
Takashi Iwashita
貴司 岩下
竹中 克郎
Katsuro Takenaka
克郎 竹中
竹田 慎市
Shinichi Takeda
慎市 竹田
晃介 照井
Kosuke Terui
晃介 照井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique effective to improve photon counting precision in a photon counting-type radiation imaging apparatus.SOLUTION: A radiation imaging apparatus provided with a sensor panel where a plurality of sensor units each including a detection element for detecting a radiation are arranged, further comprises: a quantization unit for quantizing a signal value from the detection element of each sensor units; a counting unit for counting counts, per each sensor units, where a first pattern that includes a quantization result by the quantization unit for the signal value of the detection element of the sensor unit and a quantization result by the quantization unit for the signal value of the detection element of another sensor unit around the sensor unit matches a second pattern that is a preset reference pattern; and a read unit for reading a count value of the counting unit.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、放射線撮像装置、その駆動方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to a radiation imaging apparatus, a driving method thereof, and a program.

放射線撮像装置は、例えば、放射線を光に変換するシンチレータと、該シンチレータからの光(シンチレーション光)を検出する複数のセンサ部が配列されたセンサパネルとを備える。各センサ部では、シンチレーション光の光量に基づく信号が得られる。   The radiation imaging apparatus includes, for example, a scintillator that converts radiation into light, and a sensor panel in which a plurality of sensor units that detect light (scintillation light) from the scintillator are arranged. In each sensor unit, a signal based on the amount of scintillation light is obtained.

放射線撮像装置のなかにはフォトンカウンティング型のものがある。フォトンカウンティング型の放射線撮像装置は、各センサ部により、シンチレーション光の検出の結果に基づいて放射線のフォトンの数を計測する。具体的には、シンチレータに放射線のフォトンが入射することによってシンチレーション光のフォトンが発生し、各センサ部により該シンチレーション光のフォトンを検出することによって放射線のフォトンの数を計測する。フォトンカウンティング型の放射線撮像装置によると、放射線画像は、該計測された放射線のフォトンの数に基づいて形成される。   Some radiation imaging devices are of the photon counting type. In the photon counting type radiation imaging apparatus, each sensor unit measures the number of photons of radiation based on the result of detection of scintillation light. Specifically, photons of scintillation light are generated when radiation photons enter the scintillator, and the number of photons of radiation is measured by detecting the photons of the scintillation light by each sensor unit. According to the photon counting type radiation imaging apparatus, the radiation image is formed based on the number of photons of the measured radiation.

ところで、シンチレーション光は、シンチレータ内において水平方向(センサパネルの上面と平行な方向)にも拡散しうる。そのため、放射線の入射位置に対応するセンサ部だけでなく、その周辺の他のセンサ部においても、シンチレーション光の検出に伴う信号成分が発生する場合がある。このことは、放射線画像の品質を低下させる原因となる。   By the way, the scintillation light can also diffuse in the horizontal direction (direction parallel to the upper surface of the sensor panel) in the scintillator. For this reason, not only the sensor unit corresponding to the incident position of the radiation but also a signal component accompanying detection of the scintillation light may be generated not only in the surrounding sensor units. This causes a reduction in the quality of the radiation image.

特表2013−501226号公報Special table 2013-501226 gazette 特開2003−279411号公報JP 2003-279411 A

特許文献1には、行列状に配列された複数の画素と、各画素の中央部に配されたカウンタと、隣接画素間に配された他のカウンタとを備える放射線撮像装置を開示している。特許文献1によると、各画素の画素値と、その画素と隣り合う他の画素の画素値とを比較した結果に基づいて、いずれのカウンタのカウント値を増やすかを決定する。しかしながら、この放射線撮像装置によると、イレギュラーな放射線のフォトンが入射した場合(例えば、2以上のフォトンが局所的に1度に入射した場合、宇宙線等の検出対象でない放射線が入射した場合など)には上記比較が適切に為されない可能性がある。   Patent Document 1 discloses a radiation imaging apparatus including a plurality of pixels arranged in a matrix, a counter disposed at the center of each pixel, and another counter disposed between adjacent pixels. . According to Patent Literature 1, it is determined which counter value to increase based on the result of comparing the pixel value of each pixel with the pixel value of another pixel adjacent to that pixel. However, according to this radiation imaging apparatus, when irregular photons of radiation are incident (for example, when two or more photons are incident locally at one time, radiation not being detected such as cosmic rays is incident, etc. ) May not be properly compared.

また、特許文献2には、シンチレーション光の輝度データを用いてシンチレータにおける輝点の重心を算出する放射線撮像装置を開示している。特許文献2によると、該算出の結果によってシンチレータにおける輝点の位置が分かるため、撮像精度を向上させることができる。しかしながら、この放射線撮像装置によると、上記イレギュラーな放射線のフォトンが入射した場合には、上記算出が適切に為されない可能性がある。   Patent Document 2 discloses a radiation imaging apparatus that calculates the center of gravity of a bright spot in a scintillator using luminance data of scintillation light. According to Patent Document 2, since the position of the bright spot in the scintillator is known from the calculation result, the imaging accuracy can be improved. However, according to this radiation imaging apparatus, when the irregular radiation photons are incident, the calculation may not be performed appropriately.

これらのことは、フォトンカウント精度の低下の原因となる。そこで、本発明は、フォトンカウンティング型の放射線撮像装置におけるフォトンカウント精度の向上に有利な技術を提供することを例示的目的とする。   These cause a decrease in photon count accuracy. Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique advantageous for improving the photon count accuracy in a photon counting type radiation imaging apparatus.

本発明の一つの側面は放射線撮像装置にかかり、前記放射線撮像装置は、放射線を検出する検出素子を各々が含む複数のセンサ部が配列されたセンサパネルを備える放射線撮像装置であって、各センサ部の前記検出素子からの信号値を量子化する量子化部と、各センサ部について、該センサ部の前記検出素子の信号値についての前記量子化部による量子化結果および該センサ部の周辺の他のセンサ部の前記検出素子の信号値についての前記量子化部による量子化結果を含む第1パターンと、予め設定された参照パターンである第2パターンとが一致した回数をカウントするカウント部と、前記カウント部のカウント値を読み出す読出部と、をさらに備えることを特徴とする。   One aspect of the present invention relates to a radiation imaging apparatus, and the radiation imaging apparatus includes a sensor panel in which a plurality of sensor units each including a detection element that detects radiation is arranged, and each sensor A quantization unit that quantizes a signal value from the detection element of the unit, and for each sensor unit, a quantization result by the quantization unit for a signal value of the detection element of the sensor unit and a periphery of the sensor unit A counting unit that counts the number of times that a first pattern that includes a quantization result of the quantization unit for a signal value of the detection element of another sensor unit matches a second pattern that is a preset reference pattern; And a reading unit for reading the count value of the counting unit.

本発明によれば、フォトンカウント精度を向上することができる。   According to the present invention, photon count accuracy can be improved.

放射線撮像装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a radiation imaging device. センサ部から信号を読み出すための各ユニットの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of each unit for reading a signal from a sensor part. センサ部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a sensor part. 照射期間と読出期間とを含む駆動タイミングチャートの例である。It is an example of a drive timing chart including an irradiation period and a readout period. 照射期間における各センサ部での動作の例を示す図である。It is a figure which shows the example of operation | movement in each sensor part in an irradiation period. シンチレーション光の強度分布の例を示す図である。It is a figure which shows the example of intensity distribution of a scintillation light. 放射線フォトンの計測方法の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the measuring method of a radiation photon. 読出期間における各センサ部での動作の例を示す図である。It is a figure which shows the example of operation | movement in each sensor part in a read-out period. シンチレーション光の強度分布の例を示す図である。It is a figure which shows the example of intensity distribution of a scintillation light. 放射線フォトンの計測方法の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the measuring method of a radiation photon. センサ部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a sensor part.

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明する。各図において、同一の部材または同一の構成要素には同一の参照番号を付しており、以下の各実施形態において、重複する説明を省略する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the respective drawings, the same members or the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted in the following embodiments.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の放射線撮像装置100(又は、「放射線撮像システム」と称されてもよい。)の構成例を示している。放射線撮像装置100は、例えば、患者等の被検体に放射線を照射する照射部101と、照射部101を制御する照射制御部102と、放射線が照射された被検体を撮像する撮像部104と、プロセッサ103とを具備する。なお、放射線の概念には、例えば、放射線撮像に一般に用いられるX線の他、α線、β線等も含まれるものとする。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a configuration example of a radiation imaging apparatus 100 (or may be referred to as a “radiation imaging system”) according to the first embodiment. The radiation imaging apparatus 100 includes, for example, an irradiation unit 101 that irradiates a subject such as a patient, an irradiation control unit 102 that controls the irradiation unit 101, an imaging unit 104 that images a subject irradiated with radiation, And a processor 103. Note that the concept of radiation includes, for example, α rays, β rays and the like in addition to X-rays generally used for radiation imaging.

撮像部104は、例えば、入射した放射線を光に変換するシンチレータ105と、センサパネル106とを含む。シンチレータ105は、センサパネル106の放射線の照射面の側に配される。センサパネル106には、例えば、シンチレータ105からの光(シンチレーション光)を各々が検出する複数のセンサ部201が、複数の行および複数の列を形成するように配列されている。センサ部201は「画素」と称されてもよい。詳細は後述するが、各センサ部201は、フォトンカウンティング方式の放射線撮像を行うための構成を有し、シンチレーション光の検出結果に基づいて放射線のフォトン(以下、「放射線フォトン」と称する。)の数を計測する。   The imaging unit 104 includes, for example, a scintillator 105 that converts incident radiation into light, and a sensor panel 106. The scintillator 105 is disposed on the side of the radiation surface of the sensor panel 106. In the sensor panel 106, for example, a plurality of sensor units 201 each detecting light from the scintillator 105 (scintillation light) are arranged so as to form a plurality of rows and a plurality of columns. The sensor unit 201 may be referred to as a “pixel”. As will be described in detail later, each sensor unit 201 has a configuration for performing photon counting radiation imaging, and based on the detection result of the scintillation light, radiation photons (hereinafter referred to as “radiation photons”). Measure the number.

プロセッサ103は、撮像部104との間で信号ないしデータの授受を行い、具体的には、撮像部104を制御して放射線撮像を行い、それにより得られた信号を撮像部104から受ける。この信号は、放射線フォトンの計測値を含み、例えば、プロセッサ103は、該計測値に基づいて、例えばディスプレイ等の表示部(不図示)に放射線画像を表示させるための画像データを生成する。プロセッサ103は、該画像データに対して所定の補正処理を行ってもよい。また、プロセッサ103は、放射線照射を開始または終了するための信号を照射制御部102に供給する。また、プロセッサ103は、上述の各ユニットおよびそれを構成する各要素を同期制御しながらそれらを駆動する駆動部としての機能を兼ねてもよいが、該駆動部は、プロセッサ103とは別に配置されてもよい。   The processor 103 exchanges signals or data with the imaging unit 104, specifically controls the imaging unit 104 to perform radiation imaging, and receives signals obtained thereby from the imaging unit 104. This signal includes a measurement value of radiation photons. For example, the processor 103 generates image data for displaying a radiation image on a display unit (not shown) such as a display based on the measurement value. The processor 103 may perform a predetermined correction process on the image data. Further, the processor 103 supplies a signal for starting or ending radiation irradiation to the irradiation control unit 102. The processor 103 may also function as a drive unit that drives each of the above-described units and the components constituting the unit while synchronously controlling the units, but the drive unit is arranged separately from the processor 103. May be.

なお、放射線撮像装置100の構成は、上述の例に限られるものではなく、あるユニットの一部の機能を、他のユニットが有するように構成されてもよいし、いくつかのユニットが一体になるように構成されてもよい。例えば、照射制御部102とプロセッサ103とが個別に配された構成を例示したが、これらは単一のユニットで実現されてもよい。   Note that the configuration of the radiation imaging apparatus 100 is not limited to the above-described example, and other units may have a part of the functions of a unit, or some units may be integrated. You may be comprised so that it may become. For example, although the configuration in which the irradiation control unit 102 and the processor 103 are individually arranged has been illustrated, these may be realized by a single unit.

図2は、センサパネル106上の各ユニットの構成例を示している。センサパネル106は、例えば、複数のセンサ部201、垂直走査回路202、水平走査回路203および列選択回路208を含む。ここでは、理解を容易にするため、3行×3列のセンサ部201が配列された構成を例示したが、実際にはこの数よりも多く、例えば17インチのセンサパネルの例では約2800行×約2800列のセンサ部201が配列されうる。   FIG. 2 shows a configuration example of each unit on the sensor panel 106. The sensor panel 106 includes, for example, a plurality of sensor units 201, a vertical scanning circuit 202, a horizontal scanning circuit 203, and a column selection circuit 208. Here, for ease of understanding, the configuration in which the sensor units 201 of 3 rows × 3 columns are arranged is illustrated, but actually, the number is larger than this number, for example, about 2800 rows in the example of a 17-inch sensor panel. X About 2800 rows of sensor units 201 can be arranged.

垂直走査回路202は、複数のセンサ部201を駆動するためのセンサ駆動部を形成しており、例えばシフトレジスタ等で構成されうる。具体的には、垂直走査回路202は、各行に対応する信号線205を用いて複数のセンサ部201の動作を行単位で駆動する。本例では、各行の信号線205は、2つの信号線(例えば、第1行について205−0R及び205−0B、第2行について205−1R及び205−1B、並びに、第3行について205−2R及び205−2B、とする。)を含む。センサ部201の信号は、対応する列信号線204を介して列選択回路208に出力される。   The vertical scanning circuit 202 forms a sensor driving unit for driving the plurality of sensor units 201, and may be configured by a shift register, for example. Specifically, the vertical scanning circuit 202 drives the operations of the plurality of sensor units 201 in units of rows using the signal lines 205 corresponding to each row. In this example, the signal lines 205 in each row include two signal lines (for example, 205-0R and 205-0B for the first row, 205-1R and 205-1B for the second row, and 205- for the third row. 2R and 205-2B). A signal from the sensor unit 201 is output to the column selection circuit 208 via the corresponding column signal line 204.

水平走査回路203および列選択回路208は、各センサ部201から信号を読み出すための読出部を形成している。具体的には、水平走査回路203は、例えばシフトレジスタ等で構成され、各列に対応する信号線207(207−0等)を用いて列選択回路208を制御し、対応する列のセンサ部201から信号を読み出す。該読み出された信号は、出力線206を介して水平転送され、出力データDATAとして出力される。   The horizontal scanning circuit 203 and the column selection circuit 208 form a reading unit for reading a signal from each sensor unit 201. Specifically, the horizontal scanning circuit 203 is configured by, for example, a shift register or the like, and controls the column selection circuit 208 using a signal line 207 (207-0 or the like) corresponding to each column, and the sensor unit of the corresponding column. A signal is read from 201. The read signal is horizontally transferred via the output line 206 and output as output data DATA.

図3は、単位センサ部201の構成例を示している。ここでは、ある1つのセンサ部201に着目し、該センサ部201を他のセンサ部201と区別するため「センサ部201」とする。センサ部201は、例えば、検出素子301、モニタ部302および比較部303を含む量子化部U、判定部307およびメモリ304を含むカウント部U、並びに、出力部305を有する。 FIG. 3 shows a configuration example of the unit sensor unit 201. Here, paying attention to one sensor unit 201, the sensor unit 201 is referred to as “sensor unit 201 1 ” in order to distinguish it from the other sensor units 201. Sensor unit 201 1 includes, for example, detection element 301, a quantization unit U 1 including the monitoring unit 302 and the comparison unit 303, counting unit U 2 which includes a determination unit 307 and a memory 304, and an output unit 305.

検出素子301は、放射線を受けたシンチレータ105からのシンチレーション光を検出し、具体的には、該シンチレーション光をその光量に応じた電気信号に変換する。検出素子301には、公知の光電変換素子(例えばフォトダイオード等)が用いられればよい。   The detection element 301 detects the scintillation light from the scintillator 105 that has received radiation, and specifically converts the scintillation light into an electrical signal corresponding to the amount of light. As the detection element 301, a known photoelectric conversion element (eg, a photodiode) may be used.

量子化部Uは、検出素子301により検出された光の強度(またはそれに応じた信号値)を量子化する。ここで「量子化」は、該光の強度を所定の基準に基づく数値に変換すること、該光の強度に対応する数値を算出すること等を含み、広義に解釈されうる。具体的には、量子化部Uにおいて、モニタ部302は、検出素子301の電位の変化量をモニタする。モニタ部302には、例えば微分回路が用いられうる。比較部303は、モニタ部302によるモニタの結果(検出素子301の電位の変化量に対応する電圧)と、所定の基準値(基準電圧)との大小関係を比較し、その比較結果を信号線の群309のうち対応する信号線に出力する。 The quantization unit U 1 quantizes the light intensity (or a signal value corresponding thereto) detected by the detection element 301. Here, “quantization” includes conversion of the intensity of the light into a numerical value based on a predetermined standard, calculation of a numerical value corresponding to the intensity of the light, and the like, and can be interpreted in a broad sense. Specifically, in the quantization unit U 1 , the monitor unit 302 monitors the amount of change in potential of the detection element 301. For the monitor unit 302, for example, a differential circuit can be used. The comparison unit 303 compares the result of monitoring by the monitor unit 302 (voltage corresponding to the amount of change in the potential of the detection element 301) with a predetermined reference value (reference voltage), and compares the comparison result with the signal line. Are output to the corresponding signal line.

本例では、比較部303は2つ配されており(それぞれ、303−R、303−Bとする。)、該2つの比較部303−R及び303−Bには、互いに電圧値の異なる基準電圧306−R及び306−Bが、それぞれ供給される。基準電圧306−R及び306−Bは、複数のセンサ部201に共通に供給されうる。例えば、比較部303−Bは、検出素子301の電位の変化量に対応する電圧が基準電圧306−Bよりも大きい場合には、信号線の群309のうち対応する信号線に、量子化部Uの出力値としてデジタル値「1」を出力する。一方、比較部303−Bは、検出素子301の電位の変化量に対応する電圧が基準電圧306−Bよりも小さい場合には、該対応する信号線に、量子化部Uの出力値としてデジタル値「0」を出力する。 In this example, two comparison units 303 are provided (303-R and 303-B, respectively). The two comparison units 303-R and 303-B have different reference voltage values. Voltages 306-R and 306-B are provided, respectively. The reference voltages 306-R and 306-B can be commonly supplied to the plurality of sensor units 201. For example, when the voltage corresponding to the amount of change in the potential of the detection element 301 is larger than the reference voltage 306-B, the comparison unit 303-B applies the quantization unit to the corresponding signal line in the signal line group 309. The digital value “1” is output as the output value of U 1 . On the other hand, the comparison unit 303-B, when the voltage corresponding to the variation in the potential of the detecting element 301 is smaller than the reference voltage 306-B is in the corresponding signal line, as the output value of the quantization unit U 1 Outputs the digital value “0”.

ここで、信号線の群309は、センサ部201の量子化部Uの出力値を伝達する信号線の他、センサ部201の周辺の他のセンサ部201の量子化部Uの出力値を伝達する信号線を含む。 Here, the group 309 of signal lines, other signal lines for transmitting the output value of the quantization unit U 1 of the sensor unit 201 1, the other sensors 201 of the periphery of the sensor unit 201 1 of the quantization unit U 1 A signal line for transmitting the output value is included.

カウント部Uは、量子化部Uの出力値等を用いて、放射線フォトンの数を計測する。具体的には、カウント部Uにおいて、判定部307は、信号線の群309から、センサ部201の量子化部Uの出力値と他のセンサ部201の量子化部Uの出力値とを含むパターン310(第1パターン)を受ける。判定部307には、予め設定された参照パターン308(第2パターン)が供給されており、判定部307は、信号線の群309から受けたパターン310と、参照パターン308とが一致するかどうかを判定する。判定部307は、パターン310と参照パターン308とを照合する照合部と称されてもよい。そして、これらが互いに一致した場合には、メモリ304の値が加算される。即ち、メモリ304は、パターン310と参照パターン308とが一致した回数の計測値をカウント部Uのカウント値として保持する。また、詳細は後述するが、該メモリ304の値は、放射線フォトンの数の計測結果を示す。 Counting unit U 2, using the output value or the like of the quantization unit U 1, counting the number of radiation photons. Specifically, the count unit U 2, the determining unit 307, from the group 309 of signal lines, the quantization unit U 1 of the output value and the other sensor unit 201 of the quantization unit U 1 of the sensor unit 201 1 output A pattern 310 (first pattern) including values is received. The determination unit 307 is supplied with a preset reference pattern 308 (second pattern). The determination unit 307 determines whether the pattern 310 received from the signal line group 309 matches the reference pattern 308. Determine. The determination unit 307 may be referred to as a collation unit that collates the pattern 310 and the reference pattern 308. If they match each other, the value in the memory 304 is added. That is, the memory 304 holds a measured value of the number of the pattern 310 and the reference pattern 308 matches as a count value of the counting unit U 2. Although details will be described later, the value of the memory 304 indicates the measurement result of the number of radiation photons.

本例では、判定部307は2つ配されており(それぞれ、307−R、307−Bとする。)、該2つの判定部307−R及び307−Bには、互いに内容の異なる参照パターン308−R及び308−Bがそれぞれ供給される。また、メモリ304は、該2つの判定部307−R及び307−Bに対応するように2つ配されている(それぞれ、304−R、304−Bとする。)。例えば、判定部307−Bは、信号線の群309から受けたパターン310と参照パターン308−Bとが一致した場合には、メモリ304−Bの値に「1」を加算する。一方、判定部307−Bは、パターン310と参照パターン308−Bとが一致しなかった場合には、メモリ304−Bの値をそのままとする(メモリ304−Bの値に「1」を加算しない。)。なお、上記判定は、例えば排他的論理和などの所定の演算処理によって為されればよく、判定部307−R及び307−Bを比較的簡易な回路で構成することが可能である。   In this example, two determination units 307 are arranged (referred to as 307-R and 307-B, respectively), and the two determination units 307-R and 307-B have different reference patterns. 308-R and 308-B are supplied respectively. Two memories 304 are arranged so as to correspond to the two determination units 307-R and 307-B (referred to as 304-R and 304-B, respectively). For example, when the pattern 310 received from the signal line group 309 matches the reference pattern 308-B, the determination unit 307-B adds “1” to the value of the memory 304-B. On the other hand, when the pattern 310 and the reference pattern 308-B do not match, the determination unit 307-B keeps the value of the memory 304-B (adds “1” to the value of the memory 304-B). do not do.). Note that the above determination may be performed by a predetermined arithmetic process such as exclusive OR, and the determination units 307-R and 307-B can be configured with relatively simple circuits.

出力部305は、上記2つのメモリ304−R及び304−Bに対応するように2つ配されている(それぞれ、305−R、305−Bとする。)。例えば、出力部305−Bは、例えば信号線205−0Bを介して供給された制御信号に基づいて、対応するメモリ304−Bから、その値を、列信号線204を介して出力する。出力部305−Rについても同様である。   Two output units 305 are arranged to correspond to the two memories 304-R and 304-B (referred to as 305-R and 305-B, respectively). For example, the output unit 305-B outputs the value from the corresponding memory 304-B via the column signal line 204 based on, for example, a control signal supplied via the signal line 205-0B. The same applies to the output unit 305-R.

以上の構成例によると、各センサ部201では、量子化部Uは、検出素子301により検出された光の強度を量子化する。そして、カウント部Uは、該量子化部Uの出力値と、それ以外の(該量子化部Uが属するセンサ部201の周辺の他のセンサ部201の)量子化部Uの出力値とに基づいて、放射線フォトンの数を計測する。より具体的な計測方法については後述する。 According to the above configuration example, in each sensor unit 201, the quantization unit U 1 quantizes the intensity of light detected by the detection element 301. The counting unit U 2 is the output value of the quantization unit U 1, else (other sensor portion 201 of the periphery of the sensor unit 201 quantization unit U 1 belongs) of the quantization unit U 1 The number of radiation photons is measured based on the output value. A more specific measurement method will be described later.

図4は、放射線撮像装置100の駆動タイミングチャートの概略を例示しており、本例は、動画モードでの態様を示している。図中において、横軸を時間軸とし、縦軸には、装置100の動作、放射線量(ハイレベルは照射している状態を示し、ローレベルを非照射の状態を示す。)、及び、出力線206を介して出力される出力データDATAを示している。動画モードでは、放射線撮像装置100は、放射線フォトンの数を計測する計測動作(第1動作)と、該計測動作による計測結果を読み出す読出動作(第2動作)と、を交互に行う。上記計測動作が為される期間では放射線が照射され(図中において、この期間を「照射期間A」と示す。)、上記読出動作が為される期間では放射線の照射が中止される(図中において、この期間を「読出期間B」と示す。)。そして、上記読出動作で得られた放射線フォトンの数の計測結果を用いて、プロセッサ103により1フレーム分の画像データが生成される(第3動作)。動画モードでは、これらの一連の動作を複数回行えばよく、1回分の該一連の動作で得られる1フレーム分の画像データを順に表示部に出力することによって動画を再生することができる。ここでは、動画モードの態様を例示したが、連続撮影モードの場合も同様の動作が為されればよい。また、静止画モードの場合には、上記一連の動作を1回行えばよい。   FIG. 4 illustrates an outline of a drive timing chart of the radiation imaging apparatus 100, and this example illustrates an aspect in the moving image mode. In the figure, the horizontal axis represents the time axis, and the vertical axis represents the operation of the apparatus 100, the radiation dose (a high level indicates an irradiation state, and a low level indicates a non-irradiation state), and an output. Output data DATA output via line 206 is shown. In the moving image mode, the radiation imaging apparatus 100 alternately performs a measurement operation (first operation) for measuring the number of radiation photons and a read operation (second operation) for reading out a measurement result by the measurement operation. In the period during which the measurement operation is performed, radiation is irradiated (in the figure, this period is indicated as “irradiation period A”), and in the period during which the reading operation is performed, radiation irradiation is stopped (in the figure). (This period is referred to as “reading period B”.) Then, using the measurement result of the number of radiation photons obtained by the reading operation, image data for one frame is generated by the processor 103 (third operation). In the moving image mode, the series of operations may be performed a plurality of times, and the moving image can be reproduced by sequentially outputting the image data for one frame obtained by the series of operations for one time to the display unit. Here, the mode of the moving image mode is illustrated, but the same operation may be performed even in the continuous shooting mode. In the case of the still image mode, the above series of operations may be performed once.

以下、図5〜図7を参照しながら、照射期間Aにおける放射線フォトンの計測方法を述べる。図5は、照射期間Aにおけるセンサ部201の動作を説明するためのタイミングチャートである。図中において、横軸を時間軸とし、縦軸には、入射した放射線フォトンを矢印で示しつつ、モニタ部302の出力、比較部303−R及び303−Bの出力、並びに、メモリ304−R及び304−Bの値を示す。 Hereinafter, a method for measuring radiation photons in the irradiation period A will be described with reference to FIGS. Figure 5 is a timing chart for explaining the operation of the sensor unit 201 1 in the illumination period A. In the figure, the horizontal axis represents the time axis, and the vertical axis represents the incident radiation photons indicated by arrows, while the output of the monitor unit 302, the outputs of the comparison units 303-R and 303-B, and the memory 304-R. And 304-B.

まず、図中の第1の放射線フォトンがシンチレータ105に入射した場合について述べる。第1の放射線フォトンの入射に応じて、検知素子301の電位が変化し、モニタ部302の出力が変化する。本例では、モニタ部302の出力は、基準電圧306−Rより大きく且つ基準電圧306−Bより小さいものとする。この場合、比較部303−Rの出力は「1」となり、また、比較部303−Bの出力は「0」となる。判定部307―Rは、信号線の群309を介して、このセンサ部201での比較部303−R及び303−Bの比較結果を受けると共に、その周辺の他のセンサ部201での比較部303−R及び303−Bの比較結果を更に受ける。 First, the case where the first radiation photon in the figure enters the scintillator 105 will be described. In response to the incidence of the first radiation photons, the potential of the detection element 301 changes, and the output of the monitor unit 302 changes. In this example, it is assumed that the output of the monitor unit 302 is larger than the reference voltage 306-R and smaller than the reference voltage 306-B. In this case, the output of the comparison unit 303-R is “1”, and the output of the comparison unit 303-B is “0”. Determination unit 307-R, via a group 309 of signal lines, the comparison of with receiving a comparison result of the comparison unit 303-R and 303-B in the sensor unit 201 1, with other sensors 201 near its The comparison results of the sections 303-R and 303-B are further received.

前述のとおり、センサ部201での比較部303−R及び303−Bの比較結果は、センサ部201の量子化部Uの出力値に対応する。同様に、周辺の他のセンサ部201での比較部303−R及び303−Bの比較結果は、該他のセンサ部201の量子化部Uの出力値に対応する。センサ部201における判定部307―Rは、これらの出力値を、前述のパターン310として受ける。判定部307―Rは、パターン310と参照パターン306−Rとを照合してこれらが一致するかどうかを判定し、一致した場合にはメモリ304−Rの値に「1」を加算し、一致しなかった場合には加算しない。判定部307―Bについても同様である。本例では、メモリ304−Rの値に「1」が加算され、メモリ304−Bの値には加算されていない(メモリ304−Rの値は「1」となり、メモリ304−Bの値は「0」のままとなる。)。 As described above, the comparison unit compares the result of the 303-R and 303-B of the sensor unit 201 1 corresponds to the output value of the quantization unit U 1 of the sensor unit 201 1. Similarly, the comparison unit compares the result of the 303-R and 303-B in the other sensor portion 201 of the peripheral corresponds to the output value of the quantization unit U 1 of the other sensor unit 201. Determination unit 307-R in the sensor unit 201 1, these output values, receiving a pattern 310 described above. The determination unit 307-R compares the pattern 310 with the reference pattern 306-R to determine whether or not they match, and if they match, adds “1” to the value in the memory 304-R. If you don't, don't add. The same applies to the determination unit 307-B. In this example, “1” is added to the value of the memory 304-R and not added to the value of the memory 304-B (the value of the memory 304-R is “1”, and the value of the memory 304-B is It remains “0”).

次に、第2の放射線フォトンがシンチレータ105に入射し、モニタ部302の出力が変化した場合について述べる。本例では、モニタ部302の出力は、基準電圧306−R及び306−Bの双方より大きいものとする。この場合、比較部303−R及び303−Bの双方の出力は「1」となる。そして、判定部307―R及び307−Bのそれぞれは、同様の手順で判定を行い、その結果、本例では、メモリ304−R及び304−Bの双方の値に「1」が加算される(メモリ304−Rの値は「2」となり、メモリ304−Bの値は「1」となる。)。   Next, a case where the second radiation photon enters the scintillator 105 and the output of the monitor unit 302 changes will be described. In this example, it is assumed that the output of the monitor unit 302 is larger than both the reference voltages 306-R and 306-B. In this case, the outputs of both the comparison units 303-R and 303-B are “1”. Then, each of the determination units 307-R and 307-B performs determination in the same procedure, and as a result, in this example, “1” is added to both values of the memories 304-R and 304-B. (The value of the memory 304-R is “2”, and the value of the memory 304-B is “1”).

第3の放射線フォトンがシンチレータ105に入射した場合については、第3の放射線フォトンは第1の放射線フォトンと同程度のエネルギーを有しており、第1の放射線フォトンが入射した場合と同様の動作が為される。その結果、本例では、メモリ304−Rの値に「1」が加算され、メモリ304−Bの値には加算されていない(メモリ304−Rの値は「3」となり、メモリ304−Bの値は「1」のままとなる。)。   When the third radiation photon is incident on the scintillator 105, the third radiation photon has the same energy as that of the first radiation photon, and the same operation as when the first radiation photon is incident. Is done. As a result, in this example, “1” is added to the value of the memory 304-R and not added to the value of the memory 304-B (the value of the memory 304-R is “3”, and the memory 304-B The value of “1” remains “1”).

ここで、例えば、1つの放射線フォトンがセンサ部201に向かって入射した場合、それによってシンチレータ105で発生したシンチレーション光は、水平方向(センサパネル106の上面に並行な方向)にも拡散しうる。 Here, for example, if one radiation photons is incident toward the sensor unit 201 1, it scintillation light generated by the scintillator 105 may be, can diffuse in the horizontal direction (upper surface in parallel direction of the sensor panel 106) .

図6(a)は、エネルギーが比較的大きい放射線フォトンが入射した場合のシンチレーション光の強度分布(輝度分布)と、それをモニタ部302の出力に対応する値に換算した分布とを示している。該換算した分布には、比較のため、基準電圧306−R及び306−Bを図示している。図6(b)は、エネルギーが比較的小さい放射線フォトンが入射した場合について、図6(a)と同様に示している。   FIG. 6A shows an intensity distribution (luminance distribution) of scintillation light when radiation photons with relatively large energy are incident, and a distribution obtained by converting the intensity distribution into a value corresponding to the output of the monitor unit 302. . In the converted distribution, reference voltages 306-R and 306-B are shown for comparison. FIG. 6B shows the case where a radiation photon having a relatively small energy is incident as in FIG.

図6(a)の場合、図中の中央のセンサ部201での光の強度は、基準電圧306−Bに対応する値よりも大きい。また、図6(a)の場合、隣接する他のセンサ部201での光の強度が、基準電圧306−Rに対応する値よりも大きくなりうる。一方、図6(b)の場合、図中の中央のセンサ部201での光の強度は、基準電圧306−Rに対応する値よりも大きく且つ基準電圧306−Bに対応する値よりも小さい。また、図6(b)の場合、隣接する他のセンサ部201での光の強度は、基準電圧306−Rに対応する値よりも小さくなっている。 For FIG. 6 (a), the intensity of light at the center of the sensor portion 201 1 in the figure, greater than the value corresponding to the reference voltage 306-B. In the case of FIG. 6A, the intensity of light at another adjacent sensor unit 201 can be larger than a value corresponding to the reference voltage 306-R. On the other hand, in the case of FIG. 6 (b), the intensity of light at the center of the sensor portion 201 1 in the figure, than the value corresponding to the large and the reference voltage 306-B than the value corresponding to the reference voltage 306-R small. In the case of FIG. 6B, the light intensity at the other adjacent sensor unit 201 is smaller than the value corresponding to the reference voltage 306-R.

図7は、上記図6(a)の場合におけるシンチレーション光の強度分布を数値化したものであり、個々の値は、前述の量子化部Uにより量子化された値である。以下では、説明を容易にするため、「光の強度」と表現する(又は、単に「強度」と表現する場合がある。)。具体的には、図中の中央のセンサ部201での光の強度は「2」と示され、それと対辺方向および対角方向において隣接する他のセンサ部201での光の強度は「1」と示され、それらの外側の他のセンサ部201での光の強度は「0」と示されている。これらの値は、比較部303−R及び303−Bの比較結果により与えられ、信号線の群309から読み出されうる。より具体的には、例えば、比較部303−R及び303−Bの双方の出力が「1」であれば光の強度は「2」とされる。比較部303−Rの出力が「1」かつ比較部303−Bの出力が「0」であれば光の強度は「1」とされる。また、比較部303−R及び303−Bの双方の出力が「0」であれば光の強度は「0」とされる。 FIG. 7 shows the intensity distribution of the scintillation light in the case of FIG. 6A quantified, and each value is a value quantized by the quantization unit U 1 described above. Hereinafter, for ease of explanation, it is expressed as “light intensity” (or simply expressed as “intensity” in some cases). Specifically, the intensity of light at the center of the intensity of light at the sensor unit 201 1 is shown as "2", the same other sensors 201 that are adjacent in the opposite side direction and the diagonal direction in the drawing "1 ”And the intensity of light at the other sensor unit 201 outside them is indicated as“ 0 ”. These values are given by the comparison results of the comparison units 303-R and 303-B and can be read out from the signal line group 309. More specifically, for example, if the outputs of both the comparison units 303-R and 303-B are “1”, the light intensity is “2”. If the output of the comparison unit 303-R is “1” and the output of the comparison unit 303-B is “0”, the light intensity is “1”. Further, if the outputs of both the comparison units 303-R and 303-B are “0”, the light intensity is set to “0”.

ここで、図中の中央のセンサ部201において、カウント部Uの判定部307は、信号線の群309から、センサ部201についての光の強度「2」と、その周辺の他のセンサ部201についての光の強度とを受ける。ここで、該他のセンサ部201は、センサ部201と行方向で隣り合う2つのセンサ部201と、センサ部201と列方向で隣り合う2つのセンサ部201とを含む(いずれについても光の強度「1」である。)。即ち、判定部307は、センサ部201と、それと行方向および列方向のそれぞれで隣り合う4つのセンサ部201との計5つのセンサ部201についての光の強度を受ける。本例では、上記5つのセンサ部201についての光の強度のパターン310と、参照パターン308とが一致し、それに応じて判定部307はメモリ304の値に「1」を加算する。 Here, in the center of the sensor portion 201 1 of the figure, the determination unit 307 of the counting unit U 2 is from the group 309 of signal lines, the light of the sensor unit 201 1 intensity and "2", other around the The light intensity of the sensor unit 201 is received. Here, said other sensor unit 201 includes two sensors 201 adjacent the sensor unit 201 1 and the row direction, and two sensors 201 adjacent the sensor unit 201 1 and the column direction (for both The light intensity is “1”). That is, the determining unit 307, a sensor unit 201 1, the same receives the intensity of light for a total of five sensors 201 and four sensors 201 that are adjacent to each other in each row and column directions. In this example, the light intensity pattern 310 for the five sensor units 201 matches the reference pattern 308, and the determination unit 307 adds “1” to the value in the memory 304 accordingly.

一方、センサ部201の対角方向で隣り合うセンサ部201(区別のため「センサ部201」とする。)では、カウント部Uの判定部307は、信号線の群309から、該センサ部201についての光の強度「1」と、その周辺の他のセンサ部201についての光の強度とを受ける。ここで、該他のセンサ部201は、センサ部201と行方向で隣り合う2つのセンサ部201(一方については光の強度「1」であり、他方については光の強度「0」である。)と、センサ部201と列方向で隣り合う2つのセンサ部201(一方については光の強度「1」であり、他方については光の強度「0」である。)と、を含む。センサ部201については、これら計5つのセンサ部201についての光の強度のパターン310と、参照パターン308とが不一致のため、判定部307はメモリ304の値に「1」を加算しない。 On the other hand, in the sensor units 201 adjacent to each other in the diagonal direction of the sensor unit 201 1 (referred to as “sensor unit 201 2 ” for distinction), the determination unit 307 of the count unit U 2 receives the signal line group 309 from the signal line group 309. the intensity of the light for the sensor unit 201 2 "1", receives the intensity of light for other sensor portion 201 of its periphery. Here, the other sensor unit 201 includes two sensor units 201 adjacent to the sensor unit 2012 in the row direction (one has a light intensity “1” and the other has a light intensity “0”). And two sensor units 201 adjacent to the sensor unit 2012 in the column direction (one has a light intensity “1” and the other has a light intensity “0”). The sensor unit 201 2, a pattern 310 of light intensity for these total of five sensors 201, the reference pattern 308 for a mismatch, the determining unit 307 does not add a "1" to the value of the memory 304.

前述のとおり、1つの放射線フォトンがセンサ部201に向かって入射した場合、それによってシンチレータ105で発生したシンチレーション光は、水平方向にも拡散しうる。即ち、シンチレーション光の一部(実質的に大部分)がセンサ部201に向かう一方で、該光の他の一部は、センサ部201の周辺の他のセンサ部201に向かいうる。その結果、センサ部201からの信号だけでなく、他のセンサ部201からの信号までもが、シンチレーション光の検出に伴う信号成分を有することになってしまう。そのため、これらの信号を画像データの一部として用いると、画像の品質が低下する可能性がある。 As described above, when one radiation photons is incident toward the sensor unit 201 1, it scintillation light generated by the scintillator 105 may be, it can diffuse in the horizontal direction. That is, a part of the scintillation light (substantial majority) is while towards the sensor unit 201 1, a portion of the other of the light, can toward the other sensors 201 of the periphery of the sensor unit 201 1. As a result, not only the signal from the sensor unit 201 1, even signals from other sensors 201 may become to have the signal component in response to detection of the scintillation light. Therefore, when these signals are used as part of image data, the quality of the image may be reduced.

本構成例によると、センサ部201のカウント部Uは、センサ部201の量子化部Uからの出力値(即ち、センサ部201での光の強度の量子化結果である。)およびセンサ部201の周辺の他のセンサ部201の量子化部Uからの出力値(即ち、該他のセンサ部201での光の強度の量子化結果である。)を含むパターン310を受ける。そして、カウント部Uにおいて、判定部307は、パターン310と参照パターン308とが一致するか否かを判定する。上記パターン310と参照パターン308とが一致した場合には、センサ部201に放射線フォトンが入射したものとして、カウント部Uのメモリ304の値に「1」が加算される。一方、上記パターン310と参照パターン308とが一致しなかった場合には、センサ部201には放射線フォトンが入射していないものとして、カウント部Uのメモリ304の値を変更しない(「1」を加算しない)。参照パターン308は、即ち、シンチレータ105における光の拡散(センサ部201の直上からその周辺のセンサ部201への光の拡散)から推定される該光の強度分布を示す予測パターンであるとも言える。 According to this configuration example, the count unit U 2 of the sensor unit 201 1, the output value from the quantization unit U 1 of the sensor unit 201 1 (i.e., a quantization result of the intensity of light at the sensor unit 201 1. ) And the output value from the quantization unit U 1 of the other sensor unit 201 around the sensor unit 201 1 (that is, the result of quantizing the light intensity at the other sensor unit 201). Receive. Then, the counting unit U 2, determination unit 307 determines whether the pattern 310 and the reference pattern 308 is matched. When the above pattern 310 and a reference pattern 308 is matched, as a radiation photon is incident on the sensor unit 201 1, "1" is added to the value of the counting unit U 2 of the memory 304. On the other hand, in the case where the above pattern 310 and a reference pattern 308 do not match, the sensor unit 201 1 as radiation photons are not incident, does not change the value of the count unit U 2 of the memory 304 ( "1 Is not added). Reference pattern 308, i.e., it can be said that the prediction pattern showing the light intensity distribution of the estimated from (diffusion of light from directly above the sensor unit 201 1 to the sensor section 201 near its) diffusion of light in the scintillator 105 .

他の表現では、センサ部201は、その周辺の他のセンサ部201との間で、シンチレーション光の検出値を共有する。そして、センサ部201は、センサ部201自身での検出値とその周辺の他のセンサ部201での検出値とに基づいて、センサ部201に放射線のフォトンが入射したのか否かを、参照パターン308を参照して判断する。 In other words, the sensor unit 201 1, with the other sensors 201 near its share detection value of the scintillation light. The sensor unit 201 1, the detection value of the sensor unit 201 1 itself and on the basis of the detected value of the other sensor unit 201 of the periphery thereof whether the photons of the radiation to the sensor unit 201 1 is incident The determination is made with reference to the reference pattern 308.

以上の例では、上記他のセンサ部201として、センサ部201と行方向で隣接する2つのセンサ部201と、センサ部201と列方向で隣接する2つのセンサ部201とを例示した。しかしながら、該他のセンサ部201は、センサ部201の周辺または近傍に配されたものであればよく、センサ部201と行方向または列方向において隣り合うものでもよいが、それ以外のものでもよい。例えば、該他のセンサ部201は、センサ部201と対角方向において隣り合うものを含んでもよいし、センサ部201と隣り合っていないものを含んでもよいし、或いは、これらを組み合わせたものでもよい。また、本例では、参照パターン308として、センサ部201に関連付けられる値(本例では「2」である。)と、センサ部201と行方向で隣接する2つのセンサ部201に関連付けられる値(本例では「1」である。)と、センサ部201と列方向で隣接する2つのセンサ部201に関連付けられる値(本例では「1」である。)と、の計5つの値を含むものを例示した。しかしながら、参照パターン308は、本例のパターンに限られるものではなく、より多くの値を含むものでもよい。 In the above example, as the other sensor unit 201, and two sensor portions 201 which are adjacent sensor unit 201 1 and the row direction, illustrated and two sensor portions 201 which are adjacent sensor unit 201 1 and the column direction. However, said other sensor unit 201 may be one arranged around or near the sensor unit 201 1 may be one adjacent to each other in the sensor unit 201 1 and the row or column direction, but the other ones But you can. For example, it said other sensor unit 201 may also include adjacent ones in the sensor unit 201 1 and the diagonal direction, may include those not adjacent to the sensor unit 201 1, or a combination thereof It may be a thing. Further, in this embodiment, as the reference pattern 308 is associated with two sensors 201 which are adjacent the sensor unit 201 1 and the row direction (a "2". In this example) the value associated with the sensor unit 201 1 value (in this example is "1".) and the sensor unit 201 1 and the value associated with the two sensors 201 which are adjacent in the column direction (in the present example is "1".), and a total of five Examples that include values. However, the reference pattern 308 is not limited to the pattern of this example, and may include more values.

また、本構成例によると、センサ部201において、放射線フォトンの数の計測は、カウント部Uにより、検出素子301によって検出された光の強度「1」及び「2」のそれぞれについて為される。具体的には、2つの比較部303−R及び303−Bを用いることにより、モニタ部302の出力が基準電圧306−Rより小さい場合には強度「0」とされ、この場合、放射線フォトンはセンサ部201には入射していないものと判断されればよい。また、該出力が基準電圧306−Rより大きく且つ基準電圧306−Bより小さい場合には強度「1」とされ、この場合、該強度「1」に対応するエネルギーの放射線フォトンがセンサ部201に入射したものと判断されればよい。該出力が基準電圧306−Bより大きい場合には強度「2」とされ、この場合、該強度「2」に対応するエネルギーの放射線フォトンがセンサ部201に入射したものと判断されればよい。そして、カウント部Uは、放射線フォトンの計測を上記強度ごとに行うことができ、換言すると、カウント部Uは、放射線フォトンの計測を該放射線フォトンのエネルギーごとに行うことができる。 Further, according to this configuration example, the sensor unit 201 1, the number of measurement of the radiation photons by the count unit U 2, made for each strength detected by the detecting element 301 light "1" and "2" The Specifically, by using the two comparison units 303-R and 303-B, the intensity is set to “0” when the output of the monitor unit 302 is smaller than the reference voltage 306-R. In this case, the radiation photons are or if it is determined as not incident on the sensor unit 201 1. Further, when the output is larger than the reference voltage 306-R and smaller than the reference voltage 306-B, the intensity is “1”. In this case, the radiation photons having the energy corresponding to the intensity “1” are detected by the sensor unit 201 1. What is necessary is just to judge that it injected into. Is the intensity "2" if the output is greater than the reference voltage 306-B, in this case, the radiation photons of energy corresponding to said intensity "2" need be determined that entering the sensor unit 201 1 . The counting unit U 2 is the measurement of the radiation photons can be performed for each of the strength, in other words, the count unit U 2 is the measurement of the radiation photons may be carried out for each energy of the radiation photons.

このことは、参照パターン308が上記強度ごとに設定されることによって為されうる。本例の構成では、参照パターン308−Rは、強度「1」に対応するように設定され、参照パターン308−Bは、強度「2」に対応するように設定されればよい。そして、参照パターン308−Rを受ける判定部307−Rでは、強度「1」に対応する放射線フォトンの数が計測され、参照パターン308−Bを受ける判定部307−Bでは、強度「2」に対応する放射線フォトンの数が計測される。なお、例えば、図7に例示された参照パターン308は、強度「2」に対応する放射線フォトンが入射したことを計測するためのものに対応する。これにより、カウント部Uでは、どの程度のエネルギーの放射線フォトンがセンサ部201に入射したのかを特定することも可能である。なお、比較部303−R及び303−B等、上記各ユニットの数は、本例では2としたが、3以上にしてもよい。 This can be done by setting the reference pattern 308 for each intensity. In the configuration of this example, the reference pattern 308-R may be set to correspond to the intensity “1”, and the reference pattern 308-B may be set to correspond to the intensity “2”. The determination unit 307-R that receives the reference pattern 308-R measures the number of radiation photons corresponding to the intensity “1”, and the determination unit 307-B that receives the reference pattern 308-B sets the intensity to “2”. The number of corresponding radiation photons is measured. For example, the reference pattern 308 illustrated in FIG. 7 corresponds to a pattern for measuring that a radiation photon corresponding to the intensity “2” is incident. Thus, the counting unit U 2, it is also possible radiation photons how much energy is identified whether the incident on the sensor unit 201 1. In addition, although the number of each said units, such as comparison part 303-R and 303-B, was 2 in this example, you may make it 3 or more.

以上では、放射線フォトンの数の計測方法を、ある1つのセンサ部201に着目して述べたが、それ以外の各センサ部についても同様であり、複数のセンサ部201のそれぞれにおいてカウント部Uによって放射線フォトンの数が計測される。そして、それらの計測結果(即ち、カウント部Uのカウント値)は、出力部305によりプロセッサ103に出力され、画像データを生成するのに用いられる。 In the above, the method for measuring the number of radiation photons has been described with a focus on one sensor unit 2011. However, the same applies to each of the other sensor units. 2 is used to measure the number of radiation photons. And their measurement results (i.e., the count value of the counting unit U 2) is output to the processor 103 by the output unit 305 is used to generate the image data.

なお、照射期間Aにおける上述の計測動作は、センサ部201(主に量子化部U及びカウント部U)の動作周波数と、照射部101の照射量とを、放射線フォトンを1個ずつ計測することができる値に設定することにより為されうる。例えば、センサ部201の動作周波数は、10[kHz]から数[MHz]の範囲内(例えば100[kHz]程度)で設定されてもよい。例えば、照射部101の照射量は、管電圧を100[kV]程度とし、管電流を10[mA]程度としたときの値で設定されてもよい。 In the above-described measurement operation in the irradiation period A, the operation frequency of the sensor unit 201 1 (mainly the quantization unit U 1 and the count unit U 2 ) and the irradiation amount of the irradiation unit 101 are set one by one. This can be done by setting it to a value that can be measured. For example, the operating frequency of the sensor unit 201 1 may be set within a range of a few [MHz] from 10 [kHz] (for example, about 100 [kHz]). For example, the irradiation amount of the irradiation unit 101 may be set as a value when the tube voltage is about 100 [kV] and the tube current is about 10 [mA].

図8は、上述の計測方法により得られた計測結果の読出方法の一例として、読出期間Bにおけるセンサ部201での動作の例を示している。図中において、横軸を時間軸とし、縦軸には、図2を参照しながら述べた信号線205(205−0R等)及び信号線207(207−0等)を伝搬する制御信号の波形、並びに、出力線206を伝搬する出力データDATAを示す。読出期間Bでは、信号線205−0R、205−0B、205−1R、205−1B、205−2Rおよび205−2Bのそれぞれの信号を順に活性化させる。また、各信号が活性化されている間に、信号線207−0、207−1および207−2のそれぞれの信号を順に活性化させる。   FIG. 8 shows an example of the operation of the sensor unit 201 in the readout period B as an example of a method for reading out the measurement result obtained by the above-described measurement method. In the figure, the horizontal axis represents the time axis, and the vertical axis represents the waveform of the control signal propagating through the signal line 205 (205-0R, etc.) and the signal line 207 (207-0, etc.) described with reference to FIG. , And output data DATA propagating through the output line 206. In the readout period B, the signals on the signal lines 205-0R, 205-0B, 205-1R, 205-1B, 205-2R, and 205-2B are activated in order. Further, the respective signals on the signal lines 207-0, 207-1 and 207-2 are sequentially activated while the respective signals are activated.

例えば、まず、信号線205−0Rの信号を活性化させ、その間に、信号線207−0、207−1および207−2のそれぞれの信号を順に活性化させる。これにより、第1行の各センサ部201におけるメモリ304−Rの値が、出力部305−Rにより列信号線204を介して読み出され、且つ、出力線206を介して第1列、第2列、第3列の順にそれぞれ出力される。その後、同様にして、信号線205−0Bの信号を活性化させ、その間に、信号線207−0、207−1および207−2のそれぞれの信号を順に活性化させる。これにより、第1行の各センサ部201におけるメモリ304−Bの値が、出力部305−Bにより列信号線204を介して読み出され、且つ、出力線206を介して第1列、第2列、第3列の順にそれぞれ出力される。これにより、第1行の各センサ部201におけるカウント部Uのカウント値の読み出しが完了する。その後、第1行についての上記読み出しと同様にして、第2行および第3行の各センサ部201におけるカウント部Uのカウント値の読み出しが順に為される。これにより、全てのセンサ部201についてのカウント部Uのカウント値の読み出しが完了する。 For example, first, the signal on the signal line 205-0R is activated, and the signals on the signal lines 207-0, 207-1, and 207-2 are activated in the meantime. As a result, the value of the memory 304 -R in each sensor unit 201 in the first row is read out by the output unit 305 -R through the column signal line 204, and the first column and the first column through the output line 206. The data are output in the order of the second column and the third column, respectively. Thereafter, in the same manner, the signal on the signal line 205-0B is activated, and the signals on the signal lines 207-0, 207-1, and 207-2 are sequentially activated in the meantime. As a result, the value of the memory 304-B in each sensor unit 201 in the first row is read out by the output unit 305-B via the column signal line 204, and the first column, the first column through the output line 206. The data are output in the order of the second column and the third column, respectively. Thus, reading the count value of the counting unit U 2 in the respective sensor portions 201 of the first row is completed. Thereafter, in the same manner as the read for the first row, the read count value of the counting unit U 2 in the second row and the sensor portion 201 of the third row are made sequentially. Thus, the reading of the count value of the counting unit U 2 for all of the sensor unit 201 is completed.

プロセッサ103は、このようにして読み出されたカウント部Uのカウント値(即ち、放射線フォトンの数の計測結果)を用いて1フレーム分の画像データを生成する。なお、前述のとおり、放射線フォトンの数の計測を該放射線フォトンのエネルギーごとに行うことが可能であるため、画像データに基づく放射線画像は、エネルギーレベルに対応する色が付された状態でディスプレイ等の表示部に表示されてもよい。 The processor 103 generates an image data of one frame by using the thus read count value of the counting unit U 2 (i.e., the number of measurement results of the radiation photons). As described above, since the number of radiation photons can be measured for each energy of the radiation photons, the radiation image based on the image data is displayed with a color corresponding to the energy level. May be displayed on the display unit.

以上、本実施形態によると、センサ部201の検出素子301により光が検出された場合であっても、パターン310と参照パターン308とが一致しなかったときには、放射線フォトンが該センサ部201に入射していないものとして放射線フォトンの数を計測しない。そのため、例えば、イレギュラーな放射線フォトンが入射した場合に、それによって生じうる放射線フォトンの誤計測を防ぐことができる。なお、イレギュラーな放射線フォトンが入射した場合とは、例えば、2以上のフォトンが局所的に1度に入射した場合、検出対象の放射線とは異なる種類の放射線(例えば宇宙線等が挙げられる。)のフォトンが入射した場合、放射線フォトンが直接的に(シンチレータ105で光に変換されずに)検出素子301に入射した場合などをいう。よって、本実施形態によると、フォトンカウント精度を向上させることができる。このことは、特に、該入射した放射線が比較的大きいエネルギーを有する場合や、シンチレーション光の水平方向への拡散量が大きい場合等において効果的である。   As described above, according to the present embodiment, even when light is detected by the detection element 301 of the sensor unit 201, radiation photons are incident on the sensor unit 201 when the pattern 310 and the reference pattern 308 do not match. Do not count the number of radiation photons as if not. Therefore, for example, when irregular radiation photons are incident, erroneous measurement of radiation photons that can be caused by the radiation radiation can be prevented. Note that when irregular radiation photons are incident, for example, when two or more photons are incident locally at one time, a type of radiation different from the radiation to be detected (for example, cosmic rays) may be used. ) Is incident on the detection element 301 (without being converted into light by the scintillator 105). Therefore, according to the present embodiment, the photon count accuracy can be improved. This is particularly effective when the incident radiation has a relatively large energy or when the amount of scintillation light diffused in the horizontal direction is large.

なお、上記イレギュラーな放射線フォトンについては、該イレギュラーな放射線フォトンを検出するためのパターンを参照パターン308に追加することによって計測することも可能である。また、これと併せて、該イレギュラーな放射線フォトンを検出するための他の比較部303がセンサ部201に追加されてもよい。   Note that the irregular radiation photons can be measured by adding a pattern for detecting the irregular radiation photons to the reference pattern 308. In addition to this, another comparison unit 303 for detecting the irregular radiation photons may be added to the sensor unit 201.

(第2実施形態)
図9〜10を参照しながら第2実施形態を述べる。前述の第1実施形態では、放射線フォトンの入射に応じて発生したシンチレーション光が、水平方向に均一に拡散する場合を例示した。しかしながら、放射線フォトンのなかには、例えば、被検体を通過する際にその進行方向が変わってセンサパネル106の上面に対して斜めに入射するものがあり、この場合、シンチレーション光の拡散方向は偏りうる。本実施形態は、該シンチレーション光の拡散方向の偏りに基づいて放射線フォトンの入射角を特定する、という点で前述の第1実施形態と異なる。
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIGS. In the first embodiment described above, the case where the scintillation light generated according to the incidence of radiation photons is uniformly diffused in the horizontal direction is exemplified. However, some radiation photons, for example, change their traveling direction when passing through the subject and enter obliquely with respect to the upper surface of the sensor panel 106. In this case, the diffusion direction of the scintillation light can be biased. This embodiment is different from the first embodiment described above in that the incident angle of radiation photons is specified based on the deviation in the diffusion direction of the scintillation light.

図9(a)は、放射線フォトンがセンサパネル106の上面に対して斜めに(図中において左上から右下への方向に)入射した場合のシンチレーション光の強度分布と、それをモニタ部302の出力に対応する値に換算した分布とを示している。図9(b)は、放射線フォトンが図9(a)の例の方向とは交差する方向に(図中において、右上から左下への方向に)入射した場合について示している。図9(a)及び(b)によると、シンチレーション光が斜めに入射すると、該入射方向と平行な方向へのシンチレーション光の拡散量は、それと交差する方向へのシンチレーション光の拡散量よりも大きくなりうる。   FIG. 9A shows the intensity distribution of the scintillation light when the radiation photons are incident on the upper surface of the sensor panel 106 obliquely (in the direction from the upper left to the lower right in the figure), and the intensity distribution of the monitor 302 The distribution converted into a value corresponding to the output is shown. FIG. 9B shows a case where radiation photons are incident in a direction crossing the direction of the example of FIG. 9A (in the direction from the upper right to the lower left in the figure). According to FIGS. 9A and 9B, when the scintillation light is incident obliquely, the diffusion amount of the scintillation light in the direction parallel to the incident direction is larger than the diffusion amount of the scintillation light in the direction intersecting with the incident direction. Can be.

図10は、上記図9(b)の場合におけるシンチレーション光の強度分布を数値化したものである。本例では、センサ部201と対辺方向の一方において隣接する他のセンサ部201での光の強度は「0」と示されている点で、第1実施形態の例(図7参照)と異なる。 FIG. 10 shows the intensity distribution of scintillation light in the case of FIG. In this example, the intensity of light at the other sensor unit 201 adjacent to the sensor unit 2011 in one side in the opposite direction is indicated as “0”, which is the same as the example of the first embodiment (see FIG. 7). Different.

各センサ部201では、カウント部Uは、第1実施形態と同様の手順で、対応するパターン310と参照パターン308とが一致するか否かを判定する。ここで、本例では、参照パターン308が複数準備されており(それぞれ308〜308とする。)、複数の参照パターン308〜308は、それぞれシンチレーション光の拡散方向の偏りに対応する。例えば、本例では、パターン308(第1実施形態と同様のパターンである。)は、シンチレーション光の拡散方向に偏りがない場合に対応する。パターン308は、該偏りが行方向の場合に対応する。パターン308は、該偏りが列方向の場合に対応する。パターン308は、該偏りが対角方向の一方の場合に対応する。パターン308は、該偏りが対角方向の他方の場合に対応する。 Each sensor unit 201, counting unit U 2 is checked by a procedure similar to that in the first embodiment, whether the corresponding pattern 310 and a reference pattern 308 is matched. Here, in this example, a plurality of reference patterns 308 are prepared (respectively 308 1 to 308 5 ), and the plurality of reference patterns 308 1 to 308 5 respectively correspond to the deviation in the diffusion direction of the scintillation light. . For example, in this example, the pattern 308 1 (which is the same pattern as in the first embodiment) corresponds to the case where there is no bias in the scintillation light diffusion direction. Pattern 308 2 corresponds to the case of the polarizing Riga row direction. Pattern 308 3該偏Ri corresponds to the case in the column direction. Pattern 308 4該偏Ri corresponds to the case of one of the diagonal directions. Pattern 308 5該偏Ri corresponds to the case of the other diagonal direction.

例えばセンサ部201について、パターン310は、複数の参照パターン308のうちパターン308に一致するため、メモリ304の値に「1」を加算する。この場合において、カウント部Uは、シンチレーション光の入射方向を特定する特定部をさらに含んでいてもよく、該特定部は、パターン310が複数の参照パターン308のうちのいずれに一致したかに基づいて該入射方向を特定してもよい。そして、カウント部Uのカウント値と共に該特定された入射方向を示す情報が読み出されうる。プロセッサ103は、該読み出されたカウント部Uのカウント値と該特定された入射方向とを用いて1フレーム分の画像データを生成する。 For example, for the sensor unit 201 1, pattern 310 in order to match the pattern 308 5 out of a plurality of reference patterns 308 adds "1" to the value of the memory 304. In this case, the count unit U 2 may further include a specifying unit configured to specify the direction of incidence of the scintillation light, the specific unit, or matches one pattern 310 of the plurality of reference patterns 308 The incident direction may be specified based on the information. Then, information indicating the direction of incidence is the identified may be read together with the count value of the counting unit U 2. The processor 103 generates an image data of one frame with the incident direction, which is the count value and the specific counting unit U 2 which is read out the.

なお、センサ部201については、パターン310は、複数の参照パターン308のいずれにも一致しないため、メモリ304の値に「1」を加算しない。 Note that the sensor unit 201 2, pattern 310, because it does not match any of the plurality of reference patterns 308, not by adding "1" to the value of the memory 304.

本実施形態によると、第1実施形態と同様の効果が得られる他、放射線フォトンの入射角を特定することも可能であり、該特定された入射角に基づいて被検体の情報を立体的に算出することができ、それにより、放射線画像を3D表示させることもできる。   According to the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the incident angle of the radiation photon can be specified, and the information of the subject is three-dimensionally based on the specified incident angle. The radiation image can be displayed in 3D.

(第3実施形態)
前述の第1〜第2実施形態による放射線フォトンの計測方法は、量子化部U及びカウント部Uを用いたものであったが、これらの機能は、例えばプロセッサ103においてプログラム上またはソフトウェア上で実現されてもよい。即ち、センサ部201を、シンチレーション光の光量に応じた信号を出力するための回路で構成し、該光の強度の量子化およびそれに基づく放射線フォトンの数の計測をセンサ部201の外部で行ってもよい。
(Third embodiment)
The radiation photon measurement method according to the first to second embodiments described above uses the quantization unit U 1 and the count unit U 2 , but these functions are performed on a program or software in the processor 103, for example. It may be realized with. That is, the sensor unit 201 is configured by a circuit for outputting a signal corresponding to the amount of scintillation light, and the intensity of the light is quantized and the number of radiation photons is measured outside the sensor unit 201. Also good.

図11は、第3実施形態に係るセンサ部201’の構成例を示している。センサ部201’は、検出素子301の他、例えば、リセット部510、信号増幅部520、光感度選択部530、クランプ部540、第1のサンプリング部550および第2のサンプリング部560を有する。リセット部510は、トランジスタM1を含み、トランジスタM1を導通状態にすることにより検出素子301の電位をリセットする。信号増幅部520は、電流源に接続されたトランジスタM2〜M3を含む。トランジスタM2を導通状態にすることによりトランジスタM3はソースフォロワ動作を行い、これにより、検出素子301で生じた電荷の量に応じた信号が増幅される。   FIG. 11 shows a configuration example of the sensor unit 201 ′ according to the third embodiment. In addition to the detection element 301, the sensor unit 201 'includes, for example, a reset unit 510, a signal amplification unit 520, a light sensitivity selection unit 530, a clamp unit 540, a first sampling unit 550, and a second sampling unit 560. The reset unit 510 includes a transistor M1, and resets the potential of the detection element 301 by turning on the transistor M1. Signal amplifier 520 includes transistors M2-M3 connected to a current source. By making the transistor M2 conductive, the transistor M3 performs a source follower operation, whereby a signal corresponding to the amount of charge generated in the detection element 301 is amplified.

光感度選択部530は、トランジスタM4〜7および容量C4〜C5を含む。例えば、トランジスタM4を導通状態にすることにより容量C4がトランジスタM3のゲートに接続され、且つ、トランジスタM6を導通状態にすることによりトランジスタM7はソースフォロワ動作を行う。これにより、上記検出素子301で生じた電荷量に応じた信号の信号増幅率を変更することができる。さらにトランジスタM5を導通状態にすることにより容量C4がトランジスタM3のゲートに接続され、該信号増幅率をさらに変更することができる。   Photosensitivity selection unit 530 includes transistors M4 to M7 and capacitors C4 to C5. For example, when the transistor M4 is turned on, the capacitor C4 is connected to the gate of the transistor M3, and when the transistor M6 is turned on, the transistor M7 performs a source follower operation. Thereby, the signal amplification factor of the signal according to the charge amount generated in the detection element 301 can be changed. Further, by making the transistor M5 conductive, the capacitor C4 is connected to the gate of the transistor M3, and the signal amplification factor can be further changed.

クランプ部540は、トランジスタM8〜M10および容量C1を含む。容量C1の一方の端子n1には、検出素子301がリセットされたときの信号増幅部520からの出力が供給され、容量C1の他方の端子n2には、トランジスタM8を導通状態にすることにより電源電圧が供給される。これにより、検出素子301がリセットされたときの電圧が端子n1−n2間にノイズ成分としてクランプされる。その後、トランジスタM8を非導通状態にし、トランジスタM9を導通状態にすることによりトランジスタM10はソースフォロワ動作を行う。検出素子301が光を検出したことに伴う端子n2の電圧の変化に相当する信号が、トランジスタM10のソースフォロワ動作により増幅され、サンプリング部550または560に出力される。   Clamp unit 540 includes transistors M8 to M10 and a capacitor C1. The output from the signal amplifying unit 520 when the detection element 301 is reset is supplied to one terminal n1 of the capacitor C1, and the other terminal n2 of the capacitor C1 is supplied with power by turning on the transistor M8. Voltage is supplied. Thereby, the voltage when the detection element 301 is reset is clamped as a noise component between the terminals n1 and n2. After that, the transistor M8 is turned off and the transistor M9 is turned on, so that the transistor M10 performs a source follower operation. A signal corresponding to a change in voltage at the terminal n2 due to detection of light by the detection element 301 is amplified by the source follower operation of the transistor M10 and output to the sampling unit 550 or 560.

サンプリング部550は、トランジスタM11〜13、容量C2およびアナログスイッチSW2を含み、検出素子301により検出された光の光量に相当する信号(S信号)をサンプリングする。具体的には、トランジスタM11を制御することによりクランプ部540からの信号をサンプリングして容量C2に保持することができる。該信号は、ソースフォロワ動作を行うトランジスタM12により増幅され、アナログスイッチSW2を介して列信号線204に出力される。なお、トランジスタM13は、例えば、容量C2と、センサ部201’の周辺の他のセンサ部の容量C2との間の電気経路に配されうる。トランジスタM13を導通状態にすることにより、センサ部201’のS信号と、その周辺の他のセンサ部のS信号との平均を取得することもでき、また、これらの間でのノイズ成分の差を緩和することもできる。サンプリング部560は、ノイズ成分に相当する信号(N信号)をサンプリングし、サンプリング部550と同様の構成をとればよい。   The sampling unit 550 includes transistors M11 to M13, a capacitor C2, and an analog switch SW2, and samples a signal (S signal) corresponding to the amount of light detected by the detection element 301. Specifically, the signal from the clamp unit 540 can be sampled and held in the capacitor C2 by controlling the transistor M11. The signal is amplified by the transistor M12 that performs the source follower operation, and is output to the column signal line 204 via the analog switch SW2. Note that the transistor M13 can be disposed, for example, in an electrical path between the capacitor C2 and the capacitor C2 of another sensor unit around the sensor unit 201 '. By making the transistor M13 conductive, it is possible to obtain an average of the S signal of the sensor unit 201 ′ and the S signals of other sensor units in the vicinity thereof, and the difference in noise components between them. Can be relaxed. The sampling unit 560 may sample a signal (N signal) corresponding to the noise component and have the same configuration as the sampling unit 550.

以上のようにして各センサ部201’から読み出された信号の値は、検出素子301により検出された光の強度を示すため、プロセッサ103は、該信号の値に基づいて、各センサ部201’についての光の強度を量子化することができる。即ち、プロセッサ103は、前述の量子化部Uの機能を達成することができる。また、プロセッサ103は、該量子化の結果に基づいて前述のパターン310を取得し、パターン310と参照パターン308とが一致するかどうかを判定し、該一致した回数をカウントすることができる。即ち、プロセッサ103は、前述のカウンタ部Uの機能を達成することができる。 Since the value of the signal read from each sensor unit 201 ′ as described above indicates the intensity of the light detected by the detection element 301, the processor 103 determines whether each sensor unit 201 is based on the value of the signal. 'About the light intensity can be quantized. That is, the processor 103 can achieve the function of the quantization unit U 1 described above. Further, the processor 103 can acquire the above-described pattern 310 based on the quantization result, determine whether the pattern 310 and the reference pattern 308 match, and count the number of times of matching. That is, the processor 103 may perform the functions of the aforementioned counter U 2.

なお、本実施形態で例示されたセンサ部201’は、図11の構成例に限られるものではなく、放射線を検出するための他の構成がとられてもよい。例えば、量子化部Uの機能をセンサ部に備えさせ、カウンタ部Uの機能をプロセッサ103が有するように構成されてもよい。 Note that the sensor unit 201 ′ illustrated in the present embodiment is not limited to the configuration example of FIG. 11, and other configurations for detecting radiation may be employed. For example, the sensor unit may be provided with the function of the quantization unit U 1 and the processor 103 may have the function of the counter unit U 2 .

以上、本実施形態によると、公知の構成のセンサ部を用いながら、量子化部Uおよびカウンタ部Uのそれぞれの機能を該センサ部の外部で実現することにより、放射線フォトンの計測を行うこともでき、第1実施形態等と同様の効果が得られる。 As described above, according to the present embodiment, radiation photons are measured by realizing the functions of the quantization unit U 1 and the counter unit U 2 outside the sensor unit while using a sensor unit having a known configuration. The same effect as the first embodiment can be obtained.

(その他)
以上では、いくつかの好適な実施形態を例示したが、本発明がこれらの例に限られるものでないことはいうまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各例の一部が変形されてもよい。また、以上の例では、放射線をシンチレータ105により光に変換して該光を検出素子301により電気信号に変換する所謂「間接変換型」の構成を参照したが、本発明は、放射線を直接的に電気信号に変換する所謂「直接変換型」の構成に適用されてもよい。
(Other)
In the above, some preferred embodiments have been illustrated, but it goes without saying that the present invention is not limited to these examples, and some of the examples may be modified without departing from the gist of the present invention. May be. In the above example, the so-called “indirect conversion type” configuration in which the radiation is converted into light by the scintillator 105 and the light is converted into an electric signal by the detection element 301 has been referred to. Further, the present invention may be applied to a so-called “direct conversion type” configuration that converts an electrical signal.

本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。   The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in the computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

100:放射線撮像装置、105:シンチレータ、106:センサパネル、201:センサ部、301:検出素子、U:量子化部、U:カウント部、308:第2パターン(参照パターン)、310:第1パターン。 100: Radiation imaging device, 105: Scintillator, 106: Sensor panel, 201: Sensor unit, 301: Detection element, U 1 : Quantization unit, U 2 : Count unit, 308: Second pattern (reference pattern), 310: First pattern.

Claims (16)

放射線を検出する検出素子を各々が含む複数のセンサ部が配列されたセンサパネルを備える放射線撮像装置であって、
各センサ部の前記検出素子からの信号値を量子化する量子化部と、
各センサ部について、該センサ部の前記検出素子の信号値についての前記量子化部による量子化結果および該センサ部の周辺の他のセンサ部の前記検出素子の信号値についての前記量子化部による量子化結果を含む第1パターンと、予め設定された参照パターンである第2パターンとが一致した回数をカウントするカウント部と、
前記カウント部のカウント値を読み出す読出部と、をさらに備える
ことを特徴とする放射線撮像装置。
A radiation imaging apparatus including a sensor panel in which a plurality of sensor units each including a detection element that detects radiation is arranged,
A quantization unit that quantizes a signal value from the detection element of each sensor unit;
For each sensor unit, the quantization result by the quantization unit for the signal value of the detection element of the sensor unit and the quantization unit for the signal value of the detection element of another sensor unit around the sensor unit A count unit that counts the number of times that the first pattern including the quantization result matches the second pattern that is a preset reference pattern;
A radiation imaging apparatus, further comprising: a reading unit that reads a count value of the counting unit.
前記量子化部および前記カウンタ部は、前記複数のセンサ部のそれぞれに配されており、各センサ部の前記カウント部は、該センサ部の前記量子化部からの出力値および該センサ部の周辺の他のセンサ部の前記量子化部からの出力値を含むパターンを前記第1パターンとして、前記第1パターンと前記第2パターンとが一致した回数をカウントする
ことを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。
The quantization unit and the counter unit are arranged in each of the plurality of sensor units, and the count unit of each sensor unit includes an output value from the quantization unit of the sensor unit and a periphery of the sensor unit. The number of times that the first pattern and the second pattern coincide with each other is counted using the pattern including the output value from the quantization unit of another sensor unit as the first pattern. The radiation imaging apparatus described.
前記センサパネルの放射線の照射面の側に配されたシンチレータをさらに備え、
前記検出素子は、前記シンチレータからの光を検出する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の放射線撮像装置。
Further comprising a scintillator disposed on the radiation side of the sensor panel;
The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the detection element detects light from the scintillator.
前記量子化部は、前記検出素子の電位の変化量をモニタするモニタ部と、該モニタされた変化量と2以上の基準値のそれぞれとの大小関係を比較する比較部とを含む
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。
The quantization unit includes a monitor unit that monitors a change amount of the potential of the detection element, and a comparison unit that compares a magnitude relationship between the monitored change amount and each of two or more reference values. The radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記カウント部は、前記第1パターンと前記第2パターンとが一致するかどうかを判定する判定部と、前記第1パターンと前記第2パターンとが一致した場合にはその回数を記憶するメモリとを含む
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。
The counting unit includes a determination unit that determines whether the first pattern and the second pattern match, and a memory that stores the number of times when the first pattern and the second pattern match. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the radiation imaging apparatus includes:
各センサ部についての前記カウント部による前記カウントにおいて、前記判定部は、前記第1パターンと前記第2パターンとが一致した場合には、該センサ部およびその周辺の他のセンサ部のうち該センサ部に放射線のフォトンが入射したものと判定する
ことを特徴とする請求項5に記載の放射線撮像装置。
In the counting by the counting unit for each sensor unit, when the first pattern and the second pattern coincide with each other, the determination unit includes the sensor unit and other sensor units in the vicinity thereof. The radiation imaging apparatus according to claim 5, wherein it is determined that radiation photons are incident on the part.
前記カウント部は、
前記第2パターンを複数受け、
前記第1パターンと、前記複数の第2パターンのうちの1つとが一致した場合にカウントする
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。
The counting unit is
Receiving a plurality of the second patterns;
The radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein counting is performed when the first pattern matches one of the plurality of second patterns.
前記カウント部は、前記複数の第2パターンのそれぞれについて、前記一致した回数をカウントする
ことを特徴とする請求項7に記載の放射線撮像装置。
The radiation imaging apparatus according to claim 7, wherein the counting unit counts the number of times of coincidence for each of the plurality of second patterns.
前記カウント部は、前記第1パターンが前記複数の第2パターンのうちのいずれに一致したかに基づいて放射線のフォトンの入射方向を特定する特定部を含む
前記読出部は、該特定された入射方向を示す情報をさらに読み出す
ことを特徴とする請求項7または請求項8に記載の放射線撮像装置。
The counting unit includes a specifying unit that specifies an incident direction of photons of radiation based on which one of the plurality of second patterns matches the first pattern. The reading unit includes the specified incident The radiation imaging apparatus according to claim 7 or 8, wherein information indicating a direction is further read.
前記複数のセンサ部は複数の行および複数の列を形成するように配列されており、
前記カウント部が用いる前記第1パターンは、
各センサ部の前記検出素子の信号値についての前記量子化部による量子化結果と、
該センサ部と行方向で隣り合う2つのセンサ部のそれぞれの前記検出素子の信号値についての前記量子化部による量子化結果と、
該センサ部と列方向で隣り合う2つのセンサ部のそれぞれの前記検出素子の信号値についての前記量子化部による量子化結果と、
を含む
ことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。
The plurality of sensor units are arranged to form a plurality of rows and a plurality of columns,
The first pattern used by the counting unit is:
Quantization result by the quantization unit for the signal value of the detection element of each sensor unit;
Quantization results by the quantization unit for the signal values of the detection elements of the two sensor units adjacent to the sensor unit in the row direction,
Quantization results by the quantization unit for the signal values of the detection elements of the two sensor units adjacent in the column direction to the sensor unit,
The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the radiation imaging apparatus includes:
前記複数のセンサ部は複数の行および複数の列を形成するように配列されており、
前記カウント部が用いる前記第1パターンは、
各センサ部の前記検出素子の信号値についての前記量子化部による量子化結果と、
該センサ部の周りに該センサ部を取り囲むように配された8つのセンサ部のそれぞれの前記検出素子の信号値についての前記量子化部による量子化結果と、
を含む
ことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。
The plurality of sensor units are arranged to form a plurality of rows and a plurality of columns,
The first pattern used by the counting unit is:
Quantization result by the quantization unit for the signal value of the detection element of each sensor unit;
Quantization results by the quantization unit for the signal values of the detection elements of the eight sensor units arranged to surround the sensor unit around the sensor unit;
The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the radiation imaging apparatus includes:
前記読出部により読み出された前記カウント部のカウント値に基づいて画像データを生成するプロセッサをさらに備える
ことを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。
The radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 11, further comprising a processor that generates image data based on a count value of the count unit read by the reading unit.
前記プロセッサは、
各センサ部について前記量子化部による前記量子化および前記カウント部による前記カウントを行う第1動作と、
前記第1動作で得られた前記カウント部のカウント値に基づいて1フレーム分の画像データを生成する第2動作と、を行う
ことを特徴とする請求項12に記載の放射線撮像装置。
The processor is
A first operation of performing the quantization by the quantization unit and the counting by the counting unit for each sensor unit;
The radiation imaging apparatus according to claim 12, wherein a second operation of generating image data for one frame based on a count value of the counting unit obtained in the first operation is performed.
前記プロセッサは、前記第1動作および前記第2動作を含む一連の動作を複数回行って動画を再生する
ことを特徴とする請求項13に記載の放射線撮像装置。
The radiation imaging apparatus according to claim 13, wherein the processor reproduces a moving image by performing a series of operations including the first operation and the second operation a plurality of times.
放射線を検出する検出素子を各々が含む複数のセンサ部が配列されたセンサパネルを備える放射線撮像装置の駆動方法であって、
前記放射線撮像装置の駆動方法は、
各センサ部の前記検出素子からの信号値を量子化する工程と、
各センサ部について、該センサ部の前記検出素子の信号値についての前記量子化結果および該センサ部の周辺の他のセンサ部の前記検出素子の信号値についての前記量子化結果を含む第1パターンと、予め設定された参照パターンである第2パターンとが一致した回数をカウントする工程と、
前記カウントする工程で得られた各センサ部についてのカウント値を読み出す工程と、
を含む
ことを特徴とする放射線撮像装置の駆動方法。
A method for driving a radiation imaging apparatus including a sensor panel in which a plurality of sensor units each including a detection element that detects radiation is arranged,
The method for driving the radiation imaging apparatus includes:
Quantizing a signal value from the detection element of each sensor unit;
For each sensor unit, a first pattern including the quantization result for the signal value of the detection element of the sensor unit and the quantization result for the signal value of the detection element of another sensor unit around the sensor unit Counting the number of times the second pattern, which is a preset reference pattern, matches,
Reading a count value for each sensor unit obtained in the counting step;
A method for driving a radiation imaging apparatus, comprising:
コンピュータに、請求項15に記載の各工程を実行させる
ことを特徴とするプログラム。
A program causing a computer to execute each step according to claim 15.
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