JP2019121988A - Radiation image pickup device and control method of the same - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本開示は、放射線画像撮像装置、及び放射線画像撮像装置の制御方法に関する。 The present disclosure relates to a radiation imaging apparatus and a control method of the radiation imaging apparatus.
フラットパネル型のイメージセンサを用いた放射線画像撮像装置が知られている。 There is known a radiation imaging apparatus using a flat panel type image sensor.
近年、この種の放射線画像撮像装置において、更なる高画質化のため、イメージセンサに到来する電磁波に起因した放射線画像内の横縞状もしくは縦縞状のパターンノイズ(以下、「画像横縞」と称する)を抑制する要請がある。 In recent years, in this type of radiation imaging apparatus, horizontal stripe pattern or vertical stripe pattern noise (hereinafter referred to as “image horizontal stripe”) in a radiation image due to an electromagnetic wave arriving at an image sensor for further improvement in image quality There is a request to curb
放射線画像内に発生する画像横縞は、主に、イメージセンサの配線部(例えば、信号線、ゲート線、又はバイアス線)に作用する電磁波の変動磁界(以下、「変動磁界」と略称する)に起因して発生する。 Image horizontal stripes generated in the radiation image are mainly in the fluctuating magnetic field (hereinafter abbreviated as “fluctuating magnetic field”) of the electromagnetic wave acting on the wiring part (for example, signal line, gate line or bias line) of the image sensor It occurs due to.
より詳細には、イメージセンサは、一般に、放射線を信号電荷に変換する光電変換素子及び当該信号電荷を外部に転送するスイッチ素子(例えば、TFT)で構成される画素を、二次元に配列した構成となっている。そして、放射線画像は、センサアレーの各スイッチ素子がマトリクス駆動され、各光電変換素子で生成された信号電荷が順次読み出し装置へ転送されることによって生成される。 More specifically, the image sensor generally has a configuration in which pixels formed of photoelectric conversion elements for converting radiation into signal charges and switch elements (for example, TFTs) for transferring the signal charges to the outside are two-dimensionally arranged. It has become. The radiation image is generated by matrix-driving the switch elements of the sensor array and sequentially transferring the signal charges generated by the photoelectric conversion elements to the reading device.
センサアレーからの信号電荷の読出しは、通常、1行単位で行われる。この際、センサアレーの配線部に変動磁界が作用すると、当該配線部には起電流が生じる。そして、かかる起電流が、イメージセンサ内の各光電変換素子が生成する信号電荷に重畳することで、放射線画像に横縞状のパターンノイズとなって現れる。 The readout of signal charges from the sensor array is usually performed in units of one row. At this time, when a varying magnetic field acts on the wiring portion of the sensor array, an electromotive current is generated in the wiring portion. Then, such electromotive current is superimposed on the signal charge generated by each photoelectric conversion element in the image sensor, and appears as pattern noise in the form of horizontal stripes in the radiation image.
このような背景から、例えば、特許文献1には、かかる画像横縞を抑制する手法として、イメージセンサに影響する外乱源の外乱周波数を検出し、その外乱周波数に応じて、イメージセンサをマトリクス駆動する際の走査周期を変更することが記載されている。
From such a background, for example,
ところで、かかる放射線画像撮像装置のイメージセンサは、通常、種々の外乱源からの電磁波(以下、「変動磁界」とも称する)に曝されている。環境に電磁波を放出する外乱源としては、典型的には、大電力が通流するものであり、商用電源(例えば、60Hzの単相交流電源)、放射線画像撮像装置内のスイッチング電源、及び、放射線画像撮像装置に隣接して設置された駆動モータ(例えば、電動ベッド)等が挙げられる。 By the way, the image sensor of such a radiation imaging apparatus is usually exposed to electromagnetic waves from various disturbance sources (hereinafter also referred to as “variable magnetic field”). As a disturbance source for emitting an electromagnetic wave to the environment, typically, a large power flows, and a commercial power supply (for example, a single-phase AC power supply of 60 Hz), a switching power supply in a radiation imaging apparatus, A drive motor (for example, a motorized bed) installed adjacent to the radiation imaging device may be mentioned.
この点、特許文献1に係る従来技術では、走査周期(イメージセンサにおいて一行分の信号電荷の読出しを行う周期を表す。以下同じ)を外乱周波数にあわせた周期に変更するものであるため、一つの外乱源に対してしか、画像横縞を抑制するための対処を行うことができない。そのため、特許文献1に係る従来技術では、例えば、スイッチング周波数が互いに異なる複数のスイッチング電源が外乱源として存在する場合には、画像横縞を抑制するための対処を行うことができない。
In this respect, in the prior art according to
又、特許文献1に係る従来技術では、走査周期(周波数換算で数kHzに相当する)に比較して高周波数帯域の外乱源に対してしか、画像横縞を抑制するための対処を行うことができず、一般に商用電源のような低周波数の外乱源に対しては画像横縞を抑制するための対処を行うことができない。
Also, in the prior art according to
他方、外乱源の周波数(例えば、商用電源の商用周波数や、又はスイッチング電源のスイッチング周波数)は、時間的に変動するため、リアルタイムに、当該外乱源の周波数にあわせて、画像横縞を抑制するための対処を行う技術が求められている。 On the other hand, since the frequency of the disturbance source (for example, the commercial frequency of the commercial power supply or the switching frequency of the switching power supply) fluctuates in time, in order to suppress image horizontal stripes in real time according to the frequency of the disturbance source There is a need for technology to deal with
本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、外乱に起因した放射線画像内の画像横縞をより効果的に抑制することが可能な放射線画像撮像装置、及び放射線画像撮像装置の制御方法を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and is capable of more effectively suppressing image horizontal stripes in a radiation image caused by disturbance, and control of the radiation image imaging apparatus. Intended to provide a method.
前述した課題を解決する主たる本開示は、
複数の光電変換素子からなるセンサアレーに対して、初期化、電荷蓄積及び蓄積された電荷の読出しを実行して放射線画像を生成する放射線画像撮像装置であって、
前記電荷蓄積の際に放射線照射を行って本画像に係る前記放射線画像を生成する本画像取得モード、及び、前記電荷蓄積の際に放射線照射を行わずに暗画像に係る前記放射線画像を生成する暗画像取得モードを実行し、前記本画像と前記暗画像の差分を正規画像として生成する駆動部と、
所定のセンサ信号に基づいて、対処すべき外乱源の種別を特定する外乱源特定部と、
前記外乱源が発する外乱の周波数を測定する周波数測定部と、
前記外乱源が発する外乱の周波数を前記センサアレーの各光電変換素子から電荷を読出すタイミングに係る所定の周期に対応させるように、前記外乱源を制御する第1の調整部と、
前記本画像と前記暗画像の同一画素領域における読み出し間隔を前記外乱源が発する外乱の周期に対応させるように、前記本画像取得モード又は前記暗画像取得モードにおける電荷の読出しフローの開始タイミングを制御する第2の調整部と、
を備え、
前記外乱源の種別に基づいて、前記第1の調整部による制御処理又は前記第2の調整部による制御処理を選択的に実行させる、放射線画像撮像装置である。
The main present disclosure to solve the above-mentioned problems is
A radiation imaging apparatus that performs initialization, charge accumulation and readout of accumulated charges on a sensor array composed of a plurality of photoelectric conversion elements to generate a radiation image,
A main image acquisition mode for generating a radiation image according to a main image by performing radiation irradiation during the charge storage, and generating the radiation image according to a dark image without performing radiation irradiation during the charge storage A driving unit that executes a dark image acquisition mode and generates a difference between the main image and the dark image as a normal image;
A disturbance source identification unit that identifies the type of disturbance source to be dealt with based on a predetermined sensor signal;
A frequency measurement unit that measures the frequency of the disturbance generated by the disturbance source;
A first adjustment unit configured to control the disturbance source such that the frequency of the disturbance generated by the disturbance source corresponds to a predetermined cycle related to the timing of reading out electric charge from each photoelectric conversion element of the sensor array;
The start timing of the charge readout flow in the main image acquisition mode or the dark image acquisition mode is controlled so that the readout interval in the same pixel area of the main image and the dark image corresponds to the period of the disturbance generated by the disturbance source. A second adjustment unit to
Equipped with
It is a radiographic imaging apparatus which selectively performs the control processing by a said 1st adjustment part or the control processing by a said 2nd adjustment part based on the classification of the said disturbance source.
又、他の局面では、
複数の光電変換素子からなるセンサアレーに対して、初期化、電荷蓄積及び蓄積された電荷の読出しを実行して放射線画像を生成する放射線画像撮像装置であって、
前記電荷蓄積の際に放射線照射を行って本画像に係る前記放射線画像を生成する本画像取得モード、及び、前記電荷蓄積の際に放射線照射を行わずに暗画像に係る前記放射線画像を生成する暗画像取得モードを実行し、前記本画像と前記暗画像の差分を正規画像として生成する駆動部と、
前記外乱源が発する外乱の周波数を測定する周波数測定部と、
前記外乱源が発する外乱の周波数を前記センサアレーの各光電変換素子から電荷を読出すタイミングに係る所定の周期に対応させるように、前記外乱源を制御する第1の調整部と、
を備える放射線画像撮像装置である。
And in other aspects,
A radiation imaging apparatus that performs initialization, charge accumulation and readout of accumulated charges on a sensor array composed of a plurality of photoelectric conversion elements to generate a radiation image,
A main image acquisition mode for generating a radiation image according to a main image by performing radiation irradiation during the charge storage, and generating the radiation image according to a dark image without performing radiation irradiation during the charge storage A driving unit that executes a dark image acquisition mode and generates a difference between the main image and the dark image as a normal image;
A frequency measurement unit that measures the frequency of the disturbance generated by the disturbance source;
A first adjustment unit configured to control the disturbance source such that the frequency of the disturbance generated by the disturbance source corresponds to a predetermined cycle related to the timing of reading out electric charge from each photoelectric conversion element of the sensor array;
It is a radiographic imaging apparatus provided with these.
又、他の局面では、
複数の光電変換素子からなるセンサアレーに対して、初期化、電荷蓄積及び蓄積された電荷の読出しを実行して放射線画像を生成する放射線画像撮像装置であって、
前記電荷蓄積の際に放射線照射を行って本画像に係る前記放射線画像を生成する本画像取得モード、及び、前記電荷蓄積の際に放射線照射を行わずに暗画像に係る前記放射線画像を生成する暗画像取得モードを実行し、前記本画像と前記暗画像の差分を正規画像として生成する駆動部と、
前記外乱源が発する外乱の周波数を測定する周波数測定部と、
前記本画像と前記暗画像の同一画素領域における読み出し間隔を前記外乱源が発する外乱の周波数に対応させるように、前記本画像取得モード又は前記暗画像取得モードにおける電荷の読出しフローの開始タイミングを制御する第2の調整部と、
を備える放射線画像撮像装置である。
And in other aspects,
A radiation imaging apparatus that performs initialization, charge accumulation and readout of accumulated charges on a sensor array composed of a plurality of photoelectric conversion elements to generate a radiation image,
A main image acquisition mode for generating a radiation image according to a main image by performing radiation irradiation during the charge storage, and generating the radiation image according to a dark image without performing radiation irradiation during the charge storage A driving unit that executes a dark image acquisition mode and generates a difference between the main image and the dark image as a normal image;
A frequency measurement unit that measures the frequency of the disturbance generated by the disturbance source;
The start timing of the charge readout flow in the main image acquisition mode or the dark image acquisition mode is controlled so that the readout interval in the same pixel area of the main image and the dark image corresponds to the frequency of the disturbance generated by the disturbance source. A second adjustment unit to
It is a radiographic imaging apparatus provided with these.
又、他の局面では、
複数の光電変換素子からなるセンサアレーに対して、初期化、電荷蓄積及び蓄積された電荷の読出しを実行して放射線画像を生成する放射線画像撮像装置の制御方法であって、
前記電荷蓄積の際に放射線照射を行って本画像に係る前記放射線画像を生成する本画像取得モード、及び、前記電荷蓄積の際に放射線照射を行わずに暗画像に係る前記放射線画像を生成する暗画像取得モードを実行し、前記本画像と前記暗画像の差分を正規画像として生成し、
所定のセンサ信号に基づいて、対処すべき外乱源の種別を特定し、
前記外乱源が発する外乱の周波数を測定し、
前記外乱源が発する外乱の周波数を前記センサアレーの各光電変換素子から電荷を読出すタイミングに係る所定の周期に対応させるように、前記外乱源を制御し、
前記本画像と前記暗画像の同一画素領域における読み出し間隔を前記外乱源が発する外乱の周期に対応させるように、前記本画像取得モード又は前記暗画像取得モードにおける電荷の読出しフローの開始タイミングを制御し、
前記外乱源の種別に基づいて、前記第1の調整部による制御処理又は前記第2の調整部による制御処理を選択的に実行させる制御方法である。
And in other aspects,
A control method of a radiation image capturing apparatus, which generates a radiation image by executing initialization, charge accumulation and readout of accumulated charges on a sensor array including a plurality of photoelectric conversion elements,
A main image acquisition mode for generating a radiation image according to a main image by performing radiation irradiation during the charge storage, and generating the radiation image according to a dark image without performing radiation irradiation during the charge storage Executing a dark image acquisition mode, generating a difference between the main image and the dark image as a normal image;
Identify the type of disturbance source to be dealt with based on a predetermined sensor signal,
Measuring the frequency of the disturbance generated by the disturbance source;
The disturbance source is controlled such that the frequency of the disturbance generated by the disturbance source corresponds to a predetermined period related to the timing of reading out the charge from each photoelectric conversion element of the sensor array,
The start timing of the charge readout flow in the main image acquisition mode or the dark image acquisition mode is controlled so that the readout interval in the same pixel area of the main image and the dark image corresponds to the period of the disturbance generated by the disturbance source. And
It is a control method which makes control processing by the 1st adjustment part or control processing by the 2nd adjustment part selectively perform based on classification of the disturbance source.
本開示に係る放射線画像撮像装置によれば、外乱に起因した放射線画像内の画像横縞をより効果的に抑制することが可能である。 According to the radiation imaging device according to the present disclosure, it is possible to more effectively suppress the image horizontal stripes in the radiation image caused by the disturbance.
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functions will be assigned the same reference numerals and redundant description will be omitted.
[放射線画像撮像装置の全体構成]
以下、図1〜図6を参照して、本実施形態に係る放射線画像撮像装置1(以下、「撮像装置1」と略称する)の全体構成の一例について説明する。
[Overall configuration of radiation imaging apparatus]
Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 6, an example of the entire configuration of a radiation imaging device 1 (hereinafter, abbreviated as “
図1は、本実施形態に係る撮像装置1の構成の一例を示す図である。図2は、本実施形態に係る撮像装置1の使用状態を模式的に示す図である。図3は、本実施形態に係る撮像装置1の外観を模式的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an
本実施形態に係る撮像装置1は、制御装置10、TFTパネル20、読み出しIC30、ゲート駆動IC40、スイッチング電源50、外乱センサ60、クロック発生部70、及びを備えている。
The
本実施形態に係る撮像装置1は、例えば、X線撮像装置であり、図2に示すように、放射線発生装置200(例えば、X線発生装置)から出射され、被写体を透過したX線を受像することにより、被写体に係る放射線画像を取得する。
The
尚、本実施形態に係る撮影装置1は、図3に示すように、筐体K1内に、各部を収納する。筐体K1の一側面には、電源スイッチK2や切替スイッチK3、インジケーターK4、コネクターK5等が設けられている。又、筐体K1内には、TFTパネル20を覆うように、板状のシンチレーターK6が配設され、放射線を受けるとTFTパネル20へ向けて、可視光等の放射線よりも波長の長い電磁波を発するようになっている。
In addition, as shown in FIG. 3, the
制御装置10は、読み出しIC30、ゲート駆動IC40、スイッチング電源50、外乱センサ60、及び、クロック発生部70と通信接続されており、撮像装置1の各部を統括制御する。
The
制御装置10は、撮像処理の実行を制御する駆動部11、外乱センサ60からのセンサ信号に基づいて、対処すべき外乱源の種別を特定すると共に当該外乱源の外乱周波数を特定する外乱検知部12、外乱に対処する画像横縞抑制処理を実行する調整部13を備えている。そして、制御装置10の当該構成によって、上記した放射線画像内に発生する画像横縞を抑制するための制御が行われる(詳細は後述)。
The
制御装置10は、例えば、FPGA、CPU、専用のハードウェア回路、又はこれらの組み合わせによっても実現される。
The
外乱センサ60は、外乱源(例えば、スイッチング電源50、商用電源設備、及び、外部の駆動モータ等を含む。図8を参照して後述する)が発生する変動磁界に係る磁気強度及び周波数(以下、「外乱強度及び外乱周波数」とも称する)を検出する。そして、外乱センサ60は、検出した外乱強度及び外乱周波数に係る情報を制御装置10に送出する。
The
外乱センサ60としては、典型的には、ホール素子(以下、「ホール素子60」とも称する)が用いられる。外乱センサ60は、外乱源の候補に近接する位置やTFTパネル20に近接する位置に配設され、例えば、スイッチング電源50のスイッチング周波数を検出可能な位置(図6を参照)や、又は、外乱源候補に該当する商用電源が供給する電力の周波数を検出可能な位置(図8を参照)に配設されている。
As the
尚、外乱センサ60としては、外乱強度又は外乱周波数のいずれか一方のみを検出するセンサが用いられてもよい。外乱センサ60としては、例えば、スイッチング電源50のスイッチング端子からスイッチング信号を検出する電圧センサ等が用いられてもよい。又、外乱センサ60としては、例えば、外乱源が発生する変動磁界によって、TFTパネル20のセンサアレーの信号線又はバイアス線に通流する起電流を検出する電流センサが用いられてもよい。
Note that as the
クロック発生部70は、クロック信号を発生し、制御装置10に対して当該クロック信号を入力する。制御装置10は、当該クロック信号に基づいて動作を実行しており、例えば、当該クロック信号を基準として後述するスイッチング電源50のスイッチング周波数の測定等を行う。
The
図4は、本実施形態に係るTFTパネル20の回路構成の概略図である。
FIG. 4 is a schematic view of a circuit configuration of the
TFTパネル20は、公知のTFTパネルであり、放射線を信号電荷に変換する光電変換素子21、及び当該信号電荷を外部に転送するスイッチ素子22で構成される画素を、二次元のマトリクス状に配列したセンサアレーによって構成される。尚、以下では、説明の便宜として、TFTパネル20のセンサアレーを、単に「センサアレー」とも称する。
The
各光電変換素子21は、複数の走査線24及び複数の信号線23によって区画された複数の領域(画素)にそれぞれ設けられている。
Each
光電変換素子21は、当該光電変換素子21に照射された放射線の線量(或いはシンチレーターK6で変換された電磁波の光量)に応じた電気信号(電流、電荷)をそれぞれ発生させるもので、例えばフォトダイオードや、フォトトランジスター等で構成されている。
The
尚、TFTパネル20を構成する光電変換素子21としては、X線の照射量を直接検出するものが用いられてもよいし、蛍光体により変換された可視光を検出するものが用いられてもよい。
As the
各光電変換素子21は、複数の走査線24及び複数の信号線23によって区画された複数の領域(画素)にそれぞれ設けられている。
Each
スイッチ素子22は、光電変換素子部(光電変換素子21の等価容量及び当該光電変換素子21と並列に接続した容量)に電荷を保持するためのもので、光電変換素子21と同様、複数の領域にそれぞれ設けられている。各スイッチ素子22は、ゲート電極が近接する走査線24に、ソース電極が近接する信号線23に、ドレイン電極が同じ領域内の光電変換素子21にそれぞれ接続されている。このため、光電変換素子21は、走査線24や信号線23と間接的に接続されることとなる。
The
複数のバイアス線25は、各信号線23と信号線23との間に信号線23と平行になるように、かつ交差する走査線24と導通しないように設けられている。結線26は、基板の縁部において、走査線24と平行に延びるように設けられている。結線26には、複数のバイアス線25が接続されている。電源スイッチK2が入れられると、電源回路(図示せず)からバイアス線25を介して、各光電変換素子21にバイアス電圧を印加される。
The plurality of
ゲート駆動IC40は、各走査線24に接続されて、各走査線24に印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で順次切り替えるようになっている。
The
読み出しIC30は、各信号線23に接続されて、各光電変換素子21から各信号線23に放出された信号電荷を読み出す。
The
つまり、ゲート駆動IC40が、TFTパネル20内の各スイッチ素子を制御して、読み出しIC30が、TFTパネル20内の各光電変換素子21から信号電荷を読み出す。尚、読み出しIC30及びゲート駆動IC40は、例えば、制御装置10からの制御信号によって、各光電変換素子から信号電荷を読み出す際の条件設定や、又は読み出し処理の開始終了等が制御されている。
That is, the
図5は、本実施形態に係る読み出しIC30の読み出し回路の一例を示す図である。尚、図5では、説明の便宜として、一つの光電変換素子21で生成された信号電荷を読み出す際の回路構成のみを示している。
FIG. 5 is a view showing an example of the read circuit of the read
本実施形態に係る読み出しIC30は、相関二重サンプリング(以下、「CDS」)機能を有している。CDS機能とは、図5に示すように、一方のサンプルホールド回路(図5のCDS1)でリセット電圧をサンプルホールドし、他方のサンプルホールド回路(図5のCDS2)で信号電圧をサンプルホールドし、信号電圧とリセット電圧の差分の電圧を得る方式である。これによって、リセット時に、チャージアンプ31等で発生するリセットノイズを除去することが可能である。
The
光電変換素子21は、蓄積された信号電荷を取り出すためのスイッチ素子22、及びチャージアンプ31を介して、CDS回路32(CDS1のサンプルホールド回路及びCDS2のサンプルホールド回路を表す。以下同じ)に接続されている。そして、CDS回路32の後段には、CDS1が保持する信号電圧から、CDS2が保持するリセット電圧の差分の電圧を算出する減算回路33が接続されている。
The
読み出しIC30は、まず、スイッチ素子22がオフして光電変換素子21の接続が切り離された状態で、CDS1において、電荷(即ち、リセット電圧)を取得する(以下、「N読み」と称する)。N読みの後に、ゲート駆動ICは、スイッチ素子22をオンして、読み出しIC30は、CDS2において、光電変換素子21から信号電荷(即ち、信号電圧)を取得する(以下、「S読み」と称する)。S読みの後に、減算回路33において、CDS1が示す信号電圧からCDS2が示すリセット電圧を減算した値を算出させる。読み出しIC30は、このようにして得られた信号電圧とリセット電圧の差分値を一画素領域における正規の信号電荷量として、フレームメモリに記憶する。
First, in the state where the
読み出しIC30は、TFTパネル20のセンサアレーの一行単位でN読みの実行とS読みの実行とを交互に行って、センサアレーの全画素の信号電荷を取得する。
The
図6は、本実施形態に係るスイッチング電源50の構成の一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of the switching
スイッチング電源50は、各部を動作させるために所望の電圧の直流電力を生成して、各部に対して電力供給する。スイッチング電源50は、例えば、DC/DCコンバーターであって、バッテリ52から直流電力を受電して、所望の電圧に変換して各部に出力する。
The switching
本実施形態に係る撮像装置1は、複数のスイッチング電源50(図6の50a、50b及び50cそれぞれがスイッチング電源50に相当する)を有している。尚、本実施形態に係る撮像装置1は、このようにスイッチング電源50を複数設けることによって、種々の負荷装置の特性に応じた所望の電圧(図6のVa、Vb、Vcは、それぞれ異なる電圧を表している)の直流電力を生成したり、又は、負荷装置の設置位置付近に当該スイッチング電源50を配設する構成としている。
The
複数のスイッチング電源50a、50b、50cは、例えば、それぞれ、独立して動作するDC/DCコンバーターである。そして、複数のスイッチング電源50a、50b、50cは、それぞれ、自身が内蔵する発振回路やクロック信号IC等によって生成されたスイッチング信号に基づいて、動作している。
The plurality of switching
尚、本実施形態に係るスイッチング電源50a、50b、50cは、所望のスイッチング周波数で動作させる観点から、PWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)駆動方式のDC/DCコンバーターが用いられている。そして、スイッチング電源50が出力する電圧は、フィードバック制御によって、スイッチ素子をオンオフする際のデューティー比が制御されることで目標電圧に調整される。
The switching
本実施形態に係るスイッチング電源50a、50b、50cは、それぞれ、制御装置10からの制御信号によって、スイッチング信号のスイッチング周波数を可変に構成されている。本実施形態に係るスイッチング電源50a、50b、50cそれぞれのスイッチング周波数は、例えば、制御装置10(周波数調整部13a)からの制御信号によって、各スイッチング電源50a、50b、50cが内蔵する発振回路に接続された可変抵抗素子51a、51b、51cの抵抗値が変更されることによって、設定される。但し、このスイッチング周波数を設定するための構成は、任意であり、クロック生成ICのレジスタに設定する値を変更する構成等が用いられてもよい。
Each of the switching
又、スイッチング電源50a、50b、50cそれぞれのスイッチング周波数(外乱周波数)及び外乱強度は、外乱センサ60a、60b、60cに検出され、外乱センサ60a、60b、60cのセンサ信号に基づいて、制御装置10(外乱検知部12)に監視されている。そして、本実施形態に係るスイッチング電源50a、50b、50cそれぞれのスイッチング周波数は、外乱センサ60a、60b、60cのセンサ信号等によって、制御装置10(周波数調整部13a)によって各別にフィードバック制御され得る構成となっている。
Also, the switching frequency (disturbance frequency) and disturbance intensity of each of the switching
スイッチング電源50a、50b、50cそれぞれのスイッチング周波数(外乱周波数)及び外乱強度を検出する外乱センサ60a、60b、60cとしては、例えば、スイッチング電源50a、50b、50cそれぞれに隣接して配設されたホール素子、又は、スイッチング電源50a、50b、50cのスイッチング端子からスイッチング信号を検出する電圧センサ等が用いられる。尚、このセンサ60a、60b、60cは、上記のように複数用意してもよいし、1つとしてもよい。
As the
尚、制御装置10(周波数測定部12b、周波数調整部13a)は、例えば、ホール素子のセンサ信号のFFT解析等を行うことによって、スイッチング電源50a、50b、50cそれぞれのスイッチング周波数を測定して、スイッチング周波数が所望の周波数となるように調整する(詳細は、図9を参照して後述する)。
The control device 10 (
次に、図7〜図11を参照して、本実施形態に係る制御装置10の各構成について、説明する。
Next, each configuration of the
[駆動部]
駆動部11は、読み出しIC30及びゲート駆動IC40を制御して、撮像処理を実行する。
[Drive part]
The driving
かかる撮像処理自体は、公知の処理と同様である。具体的には、駆動部11は、放射線発生装置200から出射されて、被写体を透過したX線をTFTパネル20にて受像する。この際、駆動部11は、読み出しIC30及びゲート駆動IC40を制御して、TFTパネル20の各画素の光電変換素子21から信号電荷を取得して、各画素の信号電荷に基づいて画像化を行う。
Such imaging processing itself is similar to known processing. Specifically, the
尚、撮像装置1の電荷蓄積のタイミングと放射線発生装置200の放射線出射のタイミングとは、例えば、撮像装置1に設けられた放射線検知部で放射線を検知することによって同期されてもよいし、撮像装置1と放射線発生装置200との通信することによって同期されてもよい。
Note that the timing of charge accumulation of the
駆動部11は、電荷蓄積の際に放射線照射を行って放射線画像(以下、「本画像」と称する)を生成する本画像取得モード(本画像取得部11a)、及び、電荷蓄積の際に放射線照射を行わずに放射線画像(以下、「暗画像」と称する)を生成する暗画像取得モード(暗画像取得部11b)を連続して実行し、本画像と暗画像の差分を正規画像として生成する。
The
尚、ここで「連続して」とは、典型的には、本画像取得モードを実行した後、例えば、10秒以内に暗画像取得モードを実行することを意味する。 Here, “continuously” typically means performing the dark image acquisition mode, for example, within 10 seconds after the execution of the present image acquisition mode.
本実施形態に係る駆動部11は、これにより、各画素の光電変換素子の暗電流に起因したノイズ成分を相殺すると共に、撮像装置1外部の外乱源の変動磁界に起因した長周期の外乱を相殺する(図12を参照して後述する)。
Thus, the
図7は、本実施形態に係る駆動部11の動作を説明する図である。図7Aは、本実施形態に係る駆動部11の動作を示すタイムチャートである。図7Bは、本実施形態に係る駆動部11の補正処理について説明する図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the
駆動部11は、図7Aに示すように、本画像を取得した後、暗画像を取得し、本画像から暗画像を減算することで、正規画像を生成する。本画像の取得工程及び暗画像の取得工程は、初期化、蓄積、及び読み出しからなる。各動作は、駆動部11の制御のもと、実行される。
As shown in FIG. 7A, the
初期化工程(S1)において、読み出しIC30は、撮影の前にセンサアレーに蓄積された暗電流を掃き出させるとともに、光電変換が正しく行われるように調整した後、センサアレーのTFTをすべてオフにする。
In the initialization step (S1), the
蓄積工程(S2)において、放射線発生装置200は、被写体を介してTFTパネル20の各画素の光電変換素子21に対して放射線を照射する。これにより、被写体を透過した放射線の濃淡情報が、センサアレー上の各画素にて電荷に変換され、各画素にて蓄積される。
In the storage step (S2), the
読み出し工程(S3)において、ゲート駆動IC40は、センサアレーの一行目のTFTをオンし、一行目の画素領域に配された光電変換素子21から各列信号線に転送された信号電荷を順次取得する。さらに、ゲート駆動IC40は、オンするTFTの行を順次走査することにより、センサアレー全体のデジタルデータを取得する。
In the reading step (S3), the
待機工程(S4)において、駆動部11は、暗画像の取得を開始する前に、調整部13によって設定された本暗差分間隔の時間だけ待機する(詳細は後述)。
In the standby step (S4), the
待機工程(S4)の後、駆動部11は、暗画像を取得するために、初期化工程(S5)、蓄積工程(S6)及び読み出し工程(S7)を実行する。この際の初期化工程(S5)、蓄積工程(S6)及び読み出し工程(S7)は、蓄積工程(S6)において、放射線発生装置200から放射線の照射をオフ状態にする点以外、初期化工程(S1)、蓄積工程(S2)及び読み出し工程(S3)と同一である。
After the waiting step (S4), the
駆動部11は、上記したS1〜S7の工程の後、図7Bのように、本画像用のフレームメモリに格納された本画像の画像データから、暗画像用のフレームメモリに格納された暗画像の画像データを減算して、表示装置(図示せず)に表示させる正規の放射線画像を生成する。
After the above-described steps S1 to S7, the
[外乱検知部]
外乱検知部12は、外乱源特定部12aと周波数測定部12bを備えている。
[Disturbance detector]
The
外乱源特定部12aは、外乱センサ60から取得するセンサ信号に基づいて、複数の外乱源候補のうちから対処すべき外乱源の種別を特定する。ここで、外乱源特定部12aにより対処すべき外乱源の種別を特定するのは、外乱源に対して対処する際に、当該外乱源が撮像装置1の内部のスイッチング電源50等であるのか(換言すると、周波数変更指令が可能な種別であるのか)、又は当該外乱源が撮像装置1の外部の商用電源等であるのか(換言すると、周波数変更指令が不可能な種別であるのか)に応じて、後述する調整部13において異なる対処方法を実行するためである。
The disturbance
外乱源特定部12aにおいて対処すべき外乱源の種別が、撮像装置1の内部のスイッチング電源50等であると特定された場合には、当該外乱源に対する対処は、後述する周波数調整部13aによって行われる。一方、外乱源の種別が、撮像装置1の外部の商用電源等であると特定された場合には、当該外乱源に対する対処は、後述する本暗差分間隔調整部13bによって行われる。
When the type of the disturbance source to be dealt with in the disturbance
周波数測定部12bは、外乱センサ60から取得するセンサ信号に基づいて、対処すべき外乱源の外乱周波数を特定する。ここで、周波数測定部12bにより対処すべき外乱源の外乱周波数を特定するのは、後述する調整部13において、当該外乱源の外乱が放射線画像内に画像横縞として表出しないように対処するためである。
The
図8は、TFTパネル20に対して変動磁界を作用させる外乱源の一例を示す図である。図8Aは、撮像装置1内に搭載するスイッチング電源50が外乱源となっている態様を示している。又、図8Bは、撮像装置1に近接して配設される商用電源設備M1が外乱源となっている態様を示している。又、図8Cは、外部装置の駆動モータM2が外乱源となっている態様を示している。
FIG. 8 is a view showing an example of a disturbance source that applies a fluctuating magnetic field to the
図8に示したスイッチング電源50、商用電源設備M1、及び駆動モータM2は、いずれも大電力を扱うため、当該外乱源が発生する変動磁界の強度も大きく、放射線画像を撮影する際に、TFTパネル20の信号線やバイアス線に起電流を発生させやすい。他方、スイッチング電源50は、一般に、1000kHz以上の高周波数の外乱を発生するのに対して、商用電源設備等は、一般に、1kHz以下の低周波の外乱を発生する。かかる特性からも、画像横縞を抑制するための対処方法は、それぞれ変更するのが望ましい。
Since all of switching
スイッチング電源50、商用電源設備M1、及び駆動モータM2等が発生する変動磁界の強度は、通流する電流レベルに応じて、その時々で変化するため、対処すべき外乱源に該当するか否かも変化する。又、これらが発生する変動磁界の周波数も、一般に時間的に変化するため、対処すべき外乱源に該当するか否かも変化する。又、これらが発生する変動磁界がTFTパネル20へ作用する度合いも、当該撮像装置1の使用環境(例えば、撮像装置1の配設位置)や当該撮像装置1の使用態様(例えば、撮像装置1のスイッチング電源50のスイッチング周波数)等に応じて種々に変化する。
Since the strength of the fluctuating magnetic field generated by the switching
外乱検知部12(外乱源特定部12a)は、図8に示したスイッチング電源50、商用電源設備M1、及び駆動モータM2等、制御装置10のROM等に予め設定された複数の外乱源候補のうちから、対処すべき外乱源を特定する。
The disturbance detection unit 12 (disturbance
尚、「外乱源候補」の情報(以下、「外乱源候補情報」と称する)は、例えば、「外乱源候補」の種別情報(例えば、スイッチング電源50、商用電源設備M1、又は駆動モータM2)、同一の種別に係る「外乱源候補」の識別情報(例えば、スイッチング電源50a、スイッチング電源50b、又はスイッチング電源50c)、及び、対処すべき外乱源か否かの判定基準情報(例えば、外乱強度の閾値、又は外乱周波数の基準からの外れ値)と関連付けて設定される。
Note that information on “disturbance source candidate” (hereinafter referred to as “disturbance source candidate information”) is, for example, type information on “disturbance source candidate” (for example, switching
外乱検知部12(外乱源特定部12a)は、例えば、複数の外乱源候補のうちから外乱源の種別を特定するために設けられた外乱センサ60(図8では、60a、60b、60c、60d、60e)によって、外乱強度又は外乱周波数を検出する。そして、外乱検知部12は、例えば、外乱センサ60(例えば、ホール素子60)のセンサ信号に基づいて、複数の外乱源候補それぞれについて、放射線画像内に画像横縞を生じさせ得るか否かの判定を行い、外乱源候補情報に設定された判定基準(例えば、外乱強度の閾値)を超えている外乱源候補を、「対処すべき外乱源の種別」と設定(即ち、特定)する。
The disturbance detection unit 12 (disturbance
外乱検知部12(周波数測定部12b)は、例えば、外乱センサ60(例えば、ホール素子60)のセンサ信号に基づいて、外乱源の外乱周波数を測定する。外乱検知部12は、例えば、ホール素子60から取得したセンサ信号を周波数解析(例えば、FFT演算)することによって、外乱源の外乱強度及び外乱周波数をそれぞれ測定することができる。
The disturbance detection unit 12 (
外乱検知部12(外乱源特定部12a)は、例えば、測定データを周波数解析し、ピークの周波数を特定する。そして、外乱検知部12は、例えば、撮像装置1内部(スイッチング電源50)の外乱周波数を除外するために、撮像装置1内部(スイッチング電源50)の基準周波数を予め記憶しておき、スイッチング周波数を除いた周波数の信号値が閾値以上であれば撮像装置1外部の外乱が有りと判定する。
The disturbance detection unit 12 (disturbance
他方、外乱検知部12(周波数測定部12b)は、例えば、外乱センサ60として、スイッチング電源50a、50b、50cそれぞれのスイッチング端子からスイッチング信号を取得する電圧センサを用いてもよい。この場合、外乱検知部12は、例えば、スイッチング電源50a、50b、50cそれぞれのスイッチング信号を、クロック信号でカウントすることで、スイッチング周波数を検出することができる。
On the other hand, the disturbance detection unit 12 (
他方、外乱検知部12(周波数測定部12b)は、例えば、外乱センサ60として、TFTパネル20内(有効画素領域内又は有効画素領域外のいずれでもよい)の信号線やバイアス線に流れる電流の時間変化を検出する電流センサを用いてもよい。この場合には、読み出しIC30を外乱センサ60として機能させることができる。
On the other hand, the disturbance detection unit 12 (
外乱検知部12(周波数測定部12b)が周波数測定を実行するタイミングは、より好適には、撮像装置1を起動している際に、時間又は撮像動作を基準とした所定の頻度で処理を実行するように設定される。外乱検知部12の実行タイミングは、典型的には、一回の放射線画像撮影動作の度、又は、所定の時間間隔毎と設定される。これによって、外乱源(又は外乱源候補)の外乱周波数の変動にリアルタイムに追従し得るようになる。
More preferably, when the disturbance detection unit 12 (
尚、外乱検知部12(周波数測定部12b)が周波数測定を実行するタイミングは、暗画像の読み出し開始より前に外乱周波数の特定が終了していればよく、撮影準備中、本画像蓄積中、本画像読み出し中、本暗間リセット、暗画像蓄積中のどのタイミングでもよい。
Note that the timing at which the disturbance detection unit 12 (
[調整部]
調整部13は、外乱検知部12に特定された外乱源の種別に応じて、画像横縞を抑制するための調整を行う。
[Adjustment department]
The
調整部13は、周波数調整部13a(本発明の第1の調整部に相当する)、及び本暗差分間隔調整部13b(本発明の第2の調整部に相当する)を備えている。
The
周波数調整部13aは、対処すべき外乱源が撮像装置1内部の周波数変更指令が可能な対象(ここでは、スイッチング電源50)である場合に実行され、当該外乱源の周波数(ここでは、スイッチング電源50のスイッチング周波数)の制御によって、外乱が放射線画像内に画像横縞として表出することを抑制する。
The
具体的には、周波数調整部13aは、TFTパネル20の各光電変換素子から電荷を読出すタイミングに係る所定の周期が、外乱源の外乱周波数に対応する周期(以下、「外乱源の周期」と略称する)の略整数倍となるように、外乱源の外乱周波数をフィードバック制御する(詳細は後述)。尚、ここで、「略整数倍になるように」とは、完全に整数倍に一致させる態様に加えて、制御装置10の制御限界等に起因した公差の範囲を含むことを意味する(以下同じ)。
Specifically, the
これによって、TFTパネル20の各光電変換素子から電荷を読出すタイミングと当該外乱源の外乱とが同期するようになり、画像横縞の発生が抑制される。
As a result, the timing for reading out the charge from each photoelectric conversion element of the
本暗差分間隔調整部13bは、対処すべき外乱源が撮像装置1外部の周波数変更指令が不可能な対象(ここでは、商用電源)である場合に実行され、当該外乱源の外乱周波数(ここでは、商用電源の周波数)にあわせて、駆動部11における本暗差分間隔を制御することによって、外乱が放射線画像内に画像横縞として表出することを抑制する。
The dark difference
具体的には、本暗差分間隔調整部13bは、本画像取得モードにおける電荷の読出しフローの開始タイミングと暗画像取得モードにおける電荷の読出しフローの開始タイミングとの間の間隔(以下、「本暗差分間隔」と称する)が、外乱源の周期の略整数倍となるように、当該本暗差分間隔を制御する(詳細は後述)。
Specifically, the main dark difference
これによって、本画像と暗画像との同一画素領域から電荷を読出すタイミングと当該外乱源の外乱とが同期するようになり、画像横縞の発生が抑制される。 As a result, the timing for reading out the charge from the same pixel area of the main image and the dark image is synchronized with the disturbance of the disturbance source, and the generation of the image horizontal stripes is suppressed.
尚、スイッチング電源50は、一般に、1000kHz以上の高周波数の外乱を発生するのに対して、商用電源設備M1及び駆動モータM2は、一般に、1kHz以下の低周波の外乱を発生するため、この点においても、画像横縞を抑制するための対処方法は、変更する必要がある。
It should be noted that while switching
尚、以下では、周波数調整部13aが撮像装置1内部の典型的な外乱源であるスイッチング電源50に対して対処する態様、及び、本暗差分間隔調整部13bが撮像装置1外部の典型的な外乱源である商用電源に対して対処する態様について、説明する。
In the following, an aspect in which the
まず、周波数調整部13aについて詳述する。
First, the
図9は、本実施形態に係る読み出しIC30(図5を参照)の電荷取得タイミングとスイッチング電源50が発生する外乱N1の関係を示す図である。図9Aは、CDS1の電荷取得タイミングとCDS2の電荷取得タイミングの間隔(以下、「CDS間隔」と称する)の周期が、外乱N1の周期の整数倍に揃っていない状態を表し、図9Bは、CDS間隔の周期が、外乱N1の周期の整数倍に揃った状態を表している。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the charge acquisition timing of the read out IC 30 (see FIG. 5) according to this embodiment and the disturbance N1 generated by the switching
図9A、図9Bにおいて、横軸は時間軸を表し、時間軸の下欄には、当該タイミングにおける読み出しIC30の読み出し動作の内容を示している。尚、「CDS1」の矢印位置は、CDS1の電荷取得タイミング(サンプルホールドタイミング)を表し、「CDS2」の矢印位置は、当該CDS1と同じ画素について、CDS2の電荷取得タイミング(サンプルホールドタイミング)を表している。「走査周期」は、一行分のスイッチ素子22を読み出す周期(ここでは、N読みの時間+S読みの時間)と表している。
9A and 9B, the horizontal axis represents a time axis, and the lower column of the time axis indicates the contents of the read operation of the read
図9A、図9Bにおいて、縦軸は、読み出しIC30の読み出し回路のCDS(CDS1又はCDS2)への入力電圧を表している。ここでは、説明の便宜として、CDS回路入力電圧には、スイッチング電源50が発生する外乱(例えば、2000kHz程度)のみが入力されている態様を示している。
9A and 9B, the vertical axis represents the input voltage to the CDS (CDS1 or CDS2) of the read circuit of the read
読み出しIC30は、TFTパネル20の一行毎に各列のスイッチ素子22を順次駆動して、対応する画素領域に配された光電変換素子21から信号電荷を順次取得する。この際、読み出しIC30は、一行毎に、N読みとS読みをこの順で行って、CDS2の信号電圧からCDS1のリセット電圧を減算した値を光電変換素子21の正規の信号電荷として決定していく。
The
この際、図9Aのように、CDS1の電荷取得タイミングにおける外乱N1の位相とCDS2の電荷取得タイミングにおける外乱N1の位相が異なる場合、外乱N1に起因した電圧差がCDS1とCDS2の間に発生することになる。その結果、放射線画像内には、外乱N1に起因した画像横縞が発生することになる。 At this time, as shown in FIG. 9A, when the phase of the disturbance N1 at the charge acquisition timing of the CDS1 is different from the phase of the disturbance N1 at the charge acquisition timing of the CDS2, a voltage difference caused by the disturbance N1 occurs between the CDS1 and the CDS2. It will be. As a result, in the radiation image, image horizontal stripes due to the disturbance N1 are generated.
この点、図9Bのように、CDS1の電荷取得タイミングにおける外乱N1の位相とCDS2の電荷取得タイミングにおける外乱N1の位相が一致していれば、読み出しIC30が、CDS1の信号電圧からCDS2のリセット電圧を減算する際に、外乱N1も相殺され、信号電荷から外乱N1が排除されることになる。換言すると、スイッチング周波数に対応する周期がCDS間隔の整数倍であれば、読み出しIC30は、外乱が排除された信号電荷を取得することができる。この際、CDS間隔は、各画素領域で同一間隔であるため、読み出しIC30は、各画素領域で、外乱が排除された信号電荷を取得することができる。
In this respect, as shown in FIG. 9B, if the phase of the disturbance N1 at the charge acquisition timing of the CDS1 matches the phase of the disturbance N1 at the charge acquisition timing of the CDS2, the read
周波数調整部13aは、かかる観点から、より好適には、スイッチング電源50のスイッチング周波数に対応する周期がCDS間隔に係る周期の整数倍になるように(式(1)を参照)、即ち、スイッチング周波数がCDS間隔に係る周期に対して位相が揃う周波数になるように、スイッチング電源50を制御する。
又、CDS回路32における外乱の増幅率(以下、「CDSゲイン」と称する)は、CDS1の電荷取得タイミングで取得した外乱N1の信号値とCDS2の電荷取得タイミングで取得した外乱N1の信号値の差分であり、下記の式(2)のように表すことができる。
図10は、式(2)をグラフ化したものである。図10の横軸は外乱の周波数を表し、縦軸は当該外乱がCDS回路32に取得された際のCDSゲインを表す。
FIG. 10 is a graph of the equation (2). The horizontal axis of FIG. 10 represents the frequency of the disturbance, and the vertical axis represents the CDS gain when the disturbance is acquired by the
図10に示すように、外乱の周波数とCDS間隔の関係によっては、CDSゲインが0倍になる。図10は、一例として、CDS間隔を100usとした場合のグラフを示しており、この場合、CDSゲインが0倍になる周波数は、100usと同じ周期となる10kHzの整数倍の周波数である。つまり、外乱の周波数を、10kHzの整数倍の周波数付近とすることによって、外乱の影響を抑制することが可能である。 As shown in FIG. 10, the CDS gain is 0 times depending on the relationship between the disturbance frequency and the CDS interval. FIG. 10 shows, as an example, a graph in the case where the CDS interval is 100 us, and in this case, the frequency at which the CDS gain is 0 is a frequency of an integral multiple of 10 kHz having the same cycle as 100 us. That is, by setting the frequency of the disturbance near a frequency that is an integral multiple of 10 kHz, it is possible to suppress the influence of the disturbance.
周波数調整部13aは、例えば、予めROM等に、CDS間隔とCDSゲインが低くなるスイッチング電源50の目標周波数を関連付けて記憶しておき、かかる目標周波数になるように複数のスイッチング電源50それぞれのスイッチング周波数をフィードバック制御する。
For example, the
周波数調整部13aは、典型的には、複数のスイッチング電源50それぞれにつき、画像横縞が所望の大きさ(例えば、0.16倍以下)まで低減するようにCDSゲインを任意に決め、スイッチング周波数をフィードバック制御する。スイッチング周波数は、典型的には、1000kHz以上に設定される。この際、複数のスイッチング電源50それぞれで、異なるスイッチング周波数に設定してもよい。尚、図10では、一例として、目標のCDSゲインを0.16倍以下とした場合で、スイッチング周波数の目標周波数を2000±0.25kHzの周波数範囲に設定する態様を示している。
For each of the plurality of switching
尚、スイッチング周波数の目標周波数は、より好適には、CDSゲインに係る条件に加えて、ジッターが生じない周波数を選択する。スイッチング信号にジッターが発生すると、スイッチング周波数より低周波かつ周波数不定な電流変化が生じるという課題がある。ジッターの発生有無は、スイッチング電源の入力電圧やスイッチング周波数に依存する場合がある。その場合は、目標周波数を複数持たせた上で、スイッチング電源の入力電圧測定手段を持たせ、入力電圧によってジッターが発生しない周波数を選択してもよい。または、周波数測定手段で周波数が安定しているかを判別して、ジッターが生じない周波数を選択してもよい。 As the target frequency of the switching frequency, more preferably, in addition to the condition relating to the CDS gain, a frequency at which jitter does not occur is selected. When jitter occurs in the switching signal, there is a problem that a current change lower in frequency and frequency than the switching frequency occurs. The occurrence of jitter may depend on the input voltage of the switching power supply and the switching frequency. In such a case, a plurality of target frequencies may be provided, and the input voltage measurement means of the switching power supply may be provided to select a frequency at which jitter does not occur depending on the input voltage. Alternatively, the frequency measuring means may determine whether the frequency is stable and select a frequency at which jitter does not occur.
周波数調整部13aがスイッチング電源50のスイッチング周波数をフィードバック制御する手法は、図6を参照して上記した通りである。
The method of feedback control of the switching frequency of the switching
具体的には、周波数測定部12bの機能によって複数のスイッチング電源50a、50b、50cそれぞれ(又は、外乱源特定部12aで特定したスイッチング電源50の一)のスイッチング周波数の周波数測定を行う。そして、周波数調整部13aは、測定されたスイッチング周波数に基づいて、例えば、可変抵抗51a、51b、51cの抵抗値の変更によって、スイッチング電源50a、50b、50cのスイッチング周波数を調整する。そして、周波数調整部13aは、スイッチング周波数の測定とスイッチング周波数を調整とを繰り返し実行することで、スイッチング周波数のフィードバック制御を行う。
Specifically, frequency measurement of the switching frequency of each of the plurality of switching
このように、周波数調整部13aが複数のスイッチング電源50それぞれのスイッチング周波数をCDSゲインが小さくなるように制御することによって、複数のスイッチング電源50それぞれに起因した画像横縞の発生を抑制することができる。
As described above, by controlling the switching frequency of each of the plurality of switching
次に、本暗差分間隔調整部13bについて説明する。
Next, the main dark difference
本暗差分間隔調整部13bは、駆動部11の本画像と暗画像の同一画素領域における読み出し間隔が、外乱源の外乱周波数に対応する周期の整数倍になるように(下記式(3)を参照)、駆動部11における本暗差分間隔(本画像取得時の読み出し開始タイミングと暗画像取得時の読み出し開始タイミングの間の時間間隔を表し、図7AではS3、S4、S5及びS6の処理の合計時間に相当する)を調整する。換言すると、本画像と暗画像の同一の画素から画像信号を取得するタイミングを商用電源等の外乱の同位相のタイミングに揃える。
図11は、本暗差分間隔調整部13bの動作を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the main dark difference
図11では、本画像に生じた画像横縞N2と暗画像に生じた画像横縞N2とが、正規画像を生成する際に互いに相殺される態様を示している。 FIG. 11 shows an aspect in which the image horizontal stripe N2 generated in the main image and the image horizontal stripe N2 generated in the dark image are mutually offset when generating a normal image.
本暗差分間隔調整部13bは、外乱検知部12によって、商用電源等が対処すべき外乱源として特定された場合に、本画像取得モードの電荷読み出しフローの開始タイミング(図7のS3の開始タイミング)と暗画像取得モードの電荷読み出しフローの開始タイミング(図7のS7の開始タイミング)の間隔(本暗差分間隔)を調整する処理を実行する。
The main dark difference
本暗差分間隔調整部13bは、まず、外乱検知部12で測定された対処すべき外乱源の外乱周波数を取得する。次に、本暗差分間隔調整部13bは、駆動部11の本画像と暗画像の同一画素領域における読み出し間隔が、外乱源の外乱周波数に対応する周期の整数倍になるように、図7Aの待機工程(S4)の時間幅の調整又は蓄積工程(S6)の時間幅の調整又はその両方の調整をし、これにより本暗差分間隔を調整する。
The main dark difference
これによって、図11のように、本画像から暗画像を減算して、正規の放射線画像を生成する際に、商用電源等のような長周期の外乱を相殺することができる。 As a result, as shown in FIG. 11, when generating a normal radiation image by subtracting a dark image from the main image, it is possible to cancel long-period disturbance such as a commercial power source.
尚、本暗差分間隔調整部13bは、暗画像蓄積中に、TFTは駆動せずに、読出動作を行い、信号値の周期から蓄積時間を調整するようにすることもできる。例えば、FFT演算して外乱の周期を求め、本画像読出の位相と暗画像読出の位相が概ね一致するように、暗画像の蓄積時間を可変する。又、低周波成分のノイズに着目して、信号値をLPF演算したものから、ピークの間隔を計測して、外乱の周期を求めてもよい。又、本画像蓄積中にも行って、精度を向上してもよい。
Note that the main dark difference
[制御装置の動作フロー]
図12は、本実施形態に係る撮像装置1の制御装置10の動作の一例を示すフローチャートである。図12に示すフローチャートは、例えば、制御装置10がコンピュータプログラムに従って実行する動作である。この処理は、例えば、撮像装置1の撮像処理の度に実行される。
[Operation flow of control device]
FIG. 12 is a flowchart showing an example of the operation of the
図13は、図12のフローにおいて、外乱源の種別がスイッチング電源50である場合における、制御装置10と各部の信号の授受を示す図である。図14は、図12のフローにおいて、外乱源の種別が商用電源である場合における、制御装置10と各部の信号の授受を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing exchange of signals between the
尚、ここでは、典型的な一例として、ホール素子60が、スイッチング電源装置50と商用電源M1それぞれの付近に設けられており、外乱検知部12が、それぞれのホール素子60のセンサ信号が示す外乱強度に基づいて、スイッチング電源装置50と商用電源M1のいずれの種別の外乱源であるのかを特定する態様を示す。
Here, as a typical example, the
ステップS11においては、制御装置10(外乱源特定部12a)は、まず、外乱センサ60(例えば、ホール素子)からのセンサ信号に基づいて、画像横縞を生じさせる程度の大きさの外乱強度の外乱が存在するか否かを判定する。制御装置10(外乱検知部12)は、この際、かかる外乱が存在しないと判定した場合(S11:NO)、一連のフローを終了する。一方、かかる外乱が存在すると判定した場合(S11:YES)、続くS12に処理を進める。
In step S11, the control device 10 (disturbance
ステップS12においては、制御装置10(外乱源特定部12a)は、外乱センサ60(例えば、ホール素子)からのセンサ信号に基づいて、複数の外乱源候補のうちから、対処すべき外乱源の種別を特定する。ステップS12において、制御装置10(外乱源特定部12a)は、対処すべき外乱源が撮像装置1の内部(ここでは、スイッチング電源50とする)である場合(S12:YES)、ステップS13に処理を進め、制御装置10(外乱源特定部12a)は、対処すべき外乱源が撮像装置1の内部ではない場合(ここでは、商用電源とする)(S12:NO)、ステップS14に処理を進める。
In step S12, control device 10 (disturbance
ステップS13においては、制御装置10(周波数調整部13a)は、現在設定しているCDS間隔を参照して、外乱のCDSゲインが小さくなるように(即ち、CDS間隔に係る周期が、スイッチング電源50のスイッチング周波数に対応する周期の略整数倍となるように)、スイッチング電源50のスイッチング周波数の目標周波数を決定する。
In step S13, control device 10 (
ステップS13においては、制御装置10(周波数調整部13a、周波数測定部12b)は、スイッチング信号のスイッチング周波数の周波数測定を行いながら、スイッチング周波数が目標周波数になるように、スイッチング電源50のフィードバック制御を行う。
In step S13, the control device 10 (
ステップS14においては、制御装置10(本暗差分間隔調整部13b、周波数測定部12b)は、商用電源M1の外乱周波数の周波数測定を行った後、商用電源M1の外乱周波数に基づいて、本暗差分間隔(本画像と暗画像の同一画素領域における電荷の読み出し間隔)が、外乱源の外乱周波数に対応する周期の整数倍になるように、図7Aの待機工程(S4)の時間幅の調整又は蓄積工程(S6)の時間幅を設定する。
In step S14, after the controller 10 (the main dark difference
このようにして、制御装置10(調整部13)は、TFTパネル20に対して変動磁界を作用させる複数の外乱源に対して、画像横縞が発生しないように、適切に対処することができる。
In this manner, the control device 10 (adjustment unit 13) can appropriately cope with a plurality of disturbance sources that cause the fluctuating magnetic field to act on the
[効果]
以上、本実施形態に係る放射線画像撮像装置1は、予め、複数の外乱源候補、及び当該外乱源候補に対する対処の手段を設定しておく。そして、本実施形態に係る放射線画像撮像装置1は、外乱検知部12によって、外乱センサ60からのセンサ信号に基づいて、当該複数の外乱源候補のうちから、対処すべき外乱源の種別を特定すると共に、及び当該外乱源の外乱周波数を特定する。そして、調整部13(周波数調整部13a、及び本暗差分間隔調整部13b)によって、当該外乱源の種別及び当該外乱源の外乱周波数に基づいて、所定の外乱対策処理を実行する。
[effect]
As described above, in the
本実施形態に係る放射線画像撮像装置1は、これによって、複数の外乱源が、TFTパネル20に対して画像横縞を誘起し得る状態(例えば、外乱源の外乱強度が高まったり、又は、外乱源の外乱周波数が変動した状態)となった場合にも、複数の外乱源それぞれに対して、画像横縞の発生を抑制することができる。
In the radiation
より詳細には、本実施形態に係る放射線画像撮像装置1によれば、例えば、撮像装置1内に存在する複数のスイッチング電源50a、50b、50cのいずれか又は二以上が外乱源となった場合にも、周波数調整部13aによるスイッチング電源50a、50b、50cそれぞれに対してのフィードバック制御によって、画像横縞の発生を抑制することができる。
More specifically, according to the
又、本実施形態に係る放射線画像撮像装置1によれば、例えば、商用電源のような周波数制御が不可能な外乱源が存在する場合にも、本暗差分間隔調整部13bによる本暗差分間隔の調整によって、画像横縞の発生を抑制することができる。又、本実施形態に係る放射線画像撮像装置1によれば、本暗差分間隔調整部13bによる本暗差分間隔の調整によって、低周波数の外乱に対しても対処することがきる。
Further, according to the
又、本実施形態に係る放射線画像撮像装置1によれば、外乱源の外乱周波数が変動した場合にも、周波数調整部13a及び本暗差分間隔調整部13bによって、画像横縞の発生が抑制されるように、リアルタイムに対処することができる。
Further, according to the radiation
(変形例1)
上記実施形態では、周波数調整部13aは、読み出しIC30のCDS間隔に係る周期を基準として、スイッチング電源50のスイッチング周波数の目標周波数を決定する態様を示した。
(Modification 1)
In the above embodiment, the
しかしながら、スイッチング電源50のスイッチング周波数(外乱周波数)の目標周波数は、CDS間隔に係る周期に代えて、読み出しIC30の走査周期、走査周期の中での折り返し周期、又はサンプリング周波数に係る周期を基準として決定されてもよい。
However, instead of the cycle related to the CDS interval, the target frequency of the switching frequency (disturbance frequency) of the switching
この場合、周波数調整部13aは、スイッチング電源50のスイッチング周波数に係る周期が、読み出しIC30の走査周期、走査周期の中での折り返し周波数、又はサンプリング周波数に係る周期の整数倍になるように、スイッチング周波数の目標周波数を決定する。
In this case, the
この場合、スイッチング周波数の目標周波数は、例えば、走査周期が200usとすると走査周波数が5kHzなので、その整数倍近傍の周波数として決定される。 In this case, the target frequency of the switching frequency is determined, for example, as a frequency near an integral multiple of 5 kHz since the scanning frequency is 5 kHz if the scanning cycle is 200 us.
又、スイッチング周波数の目標周波数は、折り返し周波数(走査周波数の半分)の奇数倍近傍、例えば、走査周期が200usの場合は走査周波数が5kHzで折り返し周波数は2.5kHzなので基準周波数を2.5kHzとして、その奇数倍近傍の周波数と決定される。 Also, the target frequency of the switching frequency is in the vicinity of an odd multiple of the folding frequency (half of the scanning frequency). For example, when the scanning cycle is 200 us, the scanning frequency is 5 kHz and the folding frequency is 2.5 kHz so the reference frequency is 2.5 kHz. The frequency is determined to be in the vicinity of the odd multiple thereof.
本変形例1に係る撮像装置1においては、外乱は、信号電荷に重畳された状態で残存することになるが、当該外乱の成分は、放射線画像内に一様に重畳するか又は所定の周波数で重畳するように調整されることになる。従って、当該外乱の成分は、制御装置10が表示装置(図示せず)に画像表示させる前に行うフィルタ処理によって除去されることになる。
In the
尚、画像横縞の周波数、走査周期、及び外乱周波数の関係は、簡易的に下記の式(4)のように表せることが知られている。
図15は、式(4)をグラフ化したものである。図15の横軸は外乱の周波数を表し、縦軸は当該外乱に起因した画像横縞の周波数を表す。尚、図15に示すように、外乱周波数に対応する周期が走査周期の整数倍である場合には、画像横縞の周波数はゼロとなり、外乱が一様に重畳した状態となっている。尚、外乱周波数に対応する周期が折り返し周波数の奇数倍近傍である場合には、画像横縞の周波数は高くなるため、視認性の低下や高周波成分を低減する画像処理をすることが可能となる。 FIG. 15 is a graph of the equation (4). The horizontal axis of FIG. 15 represents the frequency of the disturbance, and the vertical axis represents the frequency of the image horizontal stripes caused by the disturbance. As shown in FIG. 15, when the period corresponding to the disturbance frequency is an integral multiple of the scanning period, the frequency of the image horizontal stripes is zero, and the disturbance is uniformly superimposed. When the period corresponding to the disturbance frequency is in the vicinity of an odd multiple of the aliasing frequency, the frequency of the image horizontal stripes becomes high, so that image processing can be performed to reduce the visibility and reduce high frequency components.
尚、スイッチング周波数の目標周波数を走査周波数の整数倍近傍の周波数とした場合、部分的な横スジは発生しないものの、オフセットがずれる場合がある。オフセットずれは極僅かなレベルであり、無視しても差し支えないが、例えば、画像読出開始前、画像読出途中、画像読出後の何れかにおいて、オフセット成分のみ(画像信号を含まない)の読出しを行い、差分を取ることによりオフセットを除去する補正をかけてもよい。 When the target frequency of the switching frequency is set to a frequency near an integral multiple of the scanning frequency, the offset may be shifted although a partial horizontal stripe is not generated. Although the offset deviation is a negligible level and can be ignored, for example, readout of only the offset component (not including the image signal) is performed before image reading starts, during image reading, or after image reading. Correction may be performed to remove the offset by taking the difference.
以上、変形例1に係る撮像装置1によれば、読み出しIC30がCDS機能を有しない場合にも、画像横縞の発生を抑制し得る点で、好適である。
As described above, the
(変形例2)
図16は、変形例2に係る撮像装置1の動作の一例を示す図である。
(Modification 2)
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the operation of the
本変形例2に係る撮像装置1は、本暗差分間隔調整部13bが、更に、本画像と暗画像の同一画素領域における読み出し間隔をスイッチング電源50のスイッチング周波数の周期に対応させるように、本暗差分間隔を調整可能とする点で、上記実施形態と相違する。
In the
つまり、本変形例2に係る本暗差分間隔調整部13bは、本暗差分間隔が、スイッチング電源50のスイッチング周波数に係る周期の略整数倍となるように、当該本暗差分間隔を制御する。
That is, the main dark difference
本変形例2に係る撮像装置1によれば、スイッチング電源50の中に、周波数制御ができないものが存在する場合でも、画像横縞の発生を抑制し得る点で、好適である。
The
(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態に限らず、種々に変形態様が考えられる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be considered.
上記実施形態では、外乱検知部12の一例として、外乱源特定部12aにおいて、外乱源を特定した後に、周波数測定部12bにて、当該外乱源の周波数測定を行う態様を示した。
In the above embodiment, as an example of the
しかしながら、外乱検知部12は、TFTパネル20付近に設置された一つのホール素子60にて、周波数測定を行って、当該周波数帯域に基づいて、外乱源の種別を特定してもよい。この態様においては、外乱源特定部12aは、複数の外乱源候補それぞれについて、基準周波数を設定しておき、外乱源候補の外乱周波数が当該基準周波数から閾値以上外れた場合に、当該外乱源候補の外乱周波数を測定する。外乱源特定部12a例えば、商用電源の基本周波数60Hz付近の外乱強度が大きい場合には、外乱源の種別として装置外部の商用電源と識別する。
However, the
又、外乱検知部12は、外乱強度が大きくなった場合に、調整部13による処理を実行させる態様に代えて、所定間隔で又は逐次的に、調整部13による対処処理を実行する構成としてもよい。
Also, the
又、上記実施形態では、駆動部11の一例として、本画像取得モードを実行した後に、暗画像取得モードを実行する態様を示したが、順序を逆にして、暗画像取得モードを実行した後に、本画像取得モードを実行してもよい。又、駆動部11は、待機時間(S4)を設けずに、蓄積時間の調整のみで、本暗差分間隔の調整を行ってもよい。
In the above embodiment, the dark image acquisition mode is performed after the main image acquisition mode is executed as an example of the
又、上記実施形態では、調整部13の一例として、CDS間隔や走査周期については一定とする態様を示した。しかしながら、調整部13は、更に、CDS間隔や又は走査周期を調整してもよい。かかる態様においても、制御装置10は、一のクロック信号を基準として動作するため、周波数測定とCDS間隔の制御を行うことができるため、クロック間にズレに起因した横スジ低減の精度悪化を抑制することができる。
Further, in the above embodiment, as an example of the
又、調整部13は、スイッチング周波数の目標周波数を決定する際、サンプルホールド回路のみで信号値を保持して、ADCでデジタル変換する構成や、チャージアンプ出力を直接ADCで変換する構成の場合は、チャージアンプのリセットが解除されて積分動作が開始されてからサンプルホールドされるまでの間隔、または、直接ADCが変換開始するまでの間隔を基準周波数として、その整数倍近傍の周波数として決定してもよい。
In addition, when determining the target frequency of the switching frequency, the
又、上記実施形態では、調整部13の一例として、撮像装置1の外部の駆動モータM2や、外部のスイッチング電源などについては、周波数制御が不可である態様を示したが、当該駆動モータM2や、外部のスイッチング電源などを周波数制御可能に構成してもよい。その場合、調整部13は、周波数調整部13aにて、駆動モータM2や、外部のスイッチング電源などの外乱に対処することができる。
Further, in the above embodiment, as an example of the
又、周波数測定部12bが周波数を測定する手段は、スイッチング電源のスイッチング端子の電圧をモニタして、H/Lのデジタル信号としてデジタル演算回路に入力し信号変化までのクロック数をカウントしてもよい。カウントの精度を上げるためにスイッチングを複数回行う期間のクロック数をカウントしてもよい。f/V変換回路を用いて、電圧に変換し、ADCで計測してもよい。配線電流変化を計測してもよい。配線上に直列に配置した抵抗の両端の電圧変化を計測してもよい。配線の磁束変化を、例えばホール素子を用いて、計測してもよい。
Also, the means for measuring the frequency by the
又、周波数調整部13aが周波数を制御する手段は、スイッチング電源ICには、抵抗値で動作周波数を設定できるものがあり、この抵抗に可変抵抗を用いて、抵抗値を切替制御してもよく、可変抵抗はデジタル的に抵抗値を設定可能な部品でもよいしアナログ的に構成する回路でもよい。スイッチング電源ICには、動作周波数を外部からのクロック信号で制御できるものがあり、外部から制御してもよい。
Further, as a means for controlling the frequency by the
又、上記実施形態では、制御装置10の一例として、駆動部11、外乱検知部12、及び調整部13の各機能が一の制御装置によって実現されるものとして記載したが、各機能の一部又は全部が複数の制御装置に分散されて実現されてもよいのは勿論である。
In the above embodiment, as one example of the
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Although the specific examples of the present invention have been described above in detail, these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The art set forth in the claims includes various variations and modifications of the specific examples illustrated above.
本開示に係る放射線画像撮像装置の制御装置によれば、外乱に起因した放射線画像内の画像横縞をより効果的に抑制することが可能である。 According to the control device of the radiation imaging device according to the present disclosure, it is possible to more effectively suppress the image horizontal stripes in the radiation image caused by the disturbance.
1 放射線画像撮像装置
10 制御装置
11 駆動部
11a 本画像取得部
11b 暗画像取得部
12 外乱検知部
12a 外乱源特定部
12b 周波数測定部
13 調整部
13a 周波数調整部
13b 本暗差分間隔調整部
20 TFTパネル
30 読み出しIC
40 ゲート駆動IC
50 スイッチング電源
60 外乱センサ
70 クロック発生部
DESCRIPTION OF
40 gate drive IC
50
Claims (17)
前記電荷蓄積の際に放射線照射を行って本画像に係る前記放射線画像を生成する本画像取得モード、及び、前記電荷蓄積の際に放射線照射を行わずに暗画像に係る前記放射線画像を生成する暗画像取得モードを実行し、前記本画像と前記暗画像の差分を正規画像として生成する駆動部と、
所定のセンサ信号に基づいて、対処すべき外乱源の種別を特定する外乱源特定部と、
前記外乱源が発する外乱の周波数を測定する周波数測定部と、
前記外乱源が発する外乱の周波数を前記センサアレーの各光電変換素子から電荷を読出すタイミングに係る所定の周期に対応させるように、前記外乱源を制御する第1の調整部と、
前記本画像と前記暗画像の同一画素領域における読み出し間隔を前記外乱源が発する外乱の周期に対応させるように、前記本画像取得モード又は前記暗画像取得モードにおける電荷の読出しフローの開始タイミングを制御する第2の調整部と、
を備え、
前記外乱源の種別に基づいて、前記第1の調整部による制御処理又は前記第2の調整部による制御処理を選択的に実行させる、放射線画像撮像装置。 A radiation imaging apparatus that performs initialization, charge accumulation and readout of accumulated charges on a sensor array composed of a plurality of photoelectric conversion elements to generate a radiation image,
A main image acquisition mode for generating a radiation image according to a main image by performing radiation irradiation during the charge storage, and generating the radiation image according to a dark image without performing radiation irradiation during the charge storage A driving unit that executes a dark image acquisition mode and generates a difference between the main image and the dark image as a normal image;
A disturbance source identification unit that identifies the type of disturbance source to be dealt with based on a predetermined sensor signal;
A frequency measurement unit that measures the frequency of the disturbance generated by the disturbance source;
A first adjustment unit configured to control the disturbance source such that the frequency of the disturbance generated by the disturbance source corresponds to a predetermined cycle related to the timing of reading out electric charge from each photoelectric conversion element of the sensor array;
The start timing of the charge readout flow in the main image acquisition mode or the dark image acquisition mode is controlled so that the readout interval in the same pixel area of the main image and the dark image corresponds to the period of the disturbance generated by the disturbance source. A second adjustment unit to
Equipped with
The radiographic imaging device which selectively performs the control processing by a said 1st adjustment part or the control processing by a said 2nd adjustment part based on the classification of the said disturbance source.
前記電荷蓄積の際に放射線照射を行って本画像に係る前記放射線画像を生成する本画像取得モード、及び、前記電荷蓄積の際に放射線照射を行わずに暗画像に係る前記放射線画像を生成する暗画像取得モードを実行し、前記本画像と前記暗画像の差分を正規画像として生成する駆動部と、
前記外乱源が発する外乱の周波数を測定する周波数測定部と、
前記外乱源が発する外乱の周波数を前記センサアレーの各光電変換素子から電荷を読出すタイミングに係る所定の周期に対応させるように、前記外乱源を制御する第1の調整部と、
を備える放射線画像撮像装置。 A radiation imaging apparatus that performs initialization, charge accumulation and readout of accumulated charges on a sensor array composed of a plurality of photoelectric conversion elements to generate a radiation image,
A main image acquisition mode for generating a radiation image according to a main image by performing radiation irradiation during the charge storage, and generating the radiation image according to a dark image without performing radiation irradiation during the charge storage A driving unit that executes a dark image acquisition mode and generates a difference between the main image and the dark image as a normal image;
A frequency measurement unit that measures the frequency of the disturbance generated by the disturbance source;
A first adjustment unit configured to control the disturbance source such that the frequency of the disturbance generated by the disturbance source corresponds to a predetermined cycle related to the timing of reading out electric charge from each photoelectric conversion element of the sensor array;
A radiation imaging apparatus comprising:
前記電荷蓄積の際に放射線照射を行って本画像に係る前記放射線画像を生成する本画像取得モード、及び、前記電荷蓄積の際に放射線照射を行わずに暗画像に係る前記放射線画像を生成する暗画像取得モードを実行し、前記本画像と前記暗画像の差分を正規画像として生成する駆動部と、
前記外乱源が発する外乱の周波数を測定する周波数測定部と、
前記本画像と前記暗画像の同一画素領域における読み出し間隔を前記外乱源が発する外乱の周波数に対応させるように、前記本画像取得モード又は前記暗画像取得モードにおける電荷の読出しフローの開始タイミングを制御する第2の調整部と、
を備える放射線画像撮像装置。 A radiation imaging apparatus that performs initialization, charge accumulation and readout of accumulated charges on a sensor array composed of a plurality of photoelectric conversion elements to generate a radiation image,
A main image acquisition mode for generating a radiation image according to a main image by performing radiation irradiation during the charge storage, and generating the radiation image according to a dark image without performing radiation irradiation during the charge storage A driving unit that executes a dark image acquisition mode and generates a difference between the main image and the dark image as a normal image;
A frequency measurement unit that measures the frequency of the disturbance generated by the disturbance source;
The start timing of the charge readout flow in the main image acquisition mode or the dark image acquisition mode is controlled so that the readout interval in the same pixel area of the main image and the dark image corresponds to the frequency of the disturbance generated by the disturbance source. A second adjustment unit to
A radiation imaging apparatus comprising:
前記第1の外乱源種別に対処するように、前記第1の調整部による制御処理を実行させ、
前記第2の外乱源種別に対処するように、前記第2の調整部による制御処理を実行させる、
請求項1に記載の放射線画像撮像装置。 The type of the disturbance source includes a first disturbance source type capable of a frequency change command and a second disturbance source type not capable of a frequency change command.
The control process by the first adjustment unit is executed to cope with the first disturbance source type,
The control process by the second adjusting unit is executed to cope with the second disturbance source type.
The radiation imaging device according to claim 1.
前記第3の外乱源種別に対処するように、前記第1の調整部による制御処理を実行させ、
前記第4の外乱源種別に対処するように、前記第2の調整部による制御処理を実行させる、
請求項1に記載の放射線画像撮像装置。 The type of the disturbance source includes a third type of disturbance source inside the radiation imaging device and a fourth type of disturbance source outside the radiation imaging device.
The control process by the first adjustment unit is executed to cope with the third disturbance source type;
The control process by the second adjusting unit is executed to cope with the fourth disturbance source type.
The radiation imaging device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の放射線画像撮像装置。 The first adjustment unit is configured to set the disturbance source such that a predetermined period relating to the timing of reading out the charge from each photoelectric conversion element of the sensor array is approximately an integral multiple of the period of the disturbance generated by the disturbance source. The radiographic imaging apparatus of Claim 1 or 2 which controls.
請求項1又は3に記載の放射線画像撮像装置。 The second adjustment unit may perform the main image acquisition mode or the dark image such that a read interval in the same pixel area of the main image and the dark image is approximately an integral multiple of a period of the disturbance generated by the disturbance source. The radiation imaging device according to claim 1, wherein the start timing of the charge readout flow in the acquisition mode is controlled.
当該外乱源毎に、前記外乱源の種別に基づいて、前記第1の調整部による制御処理又は前記第2の調整部による制御処理のいずれか一方を選択的に実行させる
請求項1に記載の放射線画像撮像装置。 If there are multiple said disturbance sources to be dealt with,
The control process according to the first adjustment unit or the control process according to the second adjustment unit is selectively performed based on the type of the disturbance source for each disturbance source. Radiation imaging device.
請求項1に記載の放射線画像撮像装置。 The type of the disturbance source includes a switching power supply mounted in the radiation imaging apparatus, and when the switching power supply is identified as the type of the disturbance source, the control process by the first adjustment unit is performed.
The radiation imaging device according to claim 1.
請求項9に記載の放射線画像撮像装置。 The first adjustment unit determines a target frequency of the switching frequency of the switching power supply based on a predetermined cycle related to the timing of reading out the charge from each photoelectric conversion element of the sensor array, and performs feedback control to the switching power supply. The radiation imaging device according to claim 9.
請求項9又は10に記載の放射線画像撮像装置。 The radiation imaging device according to claim 9, wherein the switching power supply is a PWM drive DC / DC converter.
前記第1の調整部は、複数の前記スイッチング電源それぞれについて、周波数制御を可能に構成されている
請求項9乃至11のいずれか一項に記載の放射線画像撮像装置。 The disturbance source includes a plurality of the switching power supplies,
The radiographic imaging device according to any one of claims 9 to 11, wherein the first adjustment unit is configured to be capable of frequency control for each of the plurality of switching power supplies.
請求項1又は2に記載の放射線画像撮像装置。 The predetermined period relating to the timing for reading out the charge from each photoelectric conversion element of the sensor array is a period relating to the interval for reading out the reset charge and the signal charge from the same pixel area in correlated double sampling. The radiographic imaging device of description.
請求項13に記載の放射線画像撮像装置。 The radiographic imaging device according to claim 13, wherein the first adjustment unit controls the disturbance source such that a gain of the disturbance caused by the disturbance source becomes equal to or less than a predetermined value in the correlated double sampling.
請求項1に記載の放射線画像撮像装置。 The type of the disturbance source includes a commercial power supply facility or a drive motor disposed outside the radiation image pickup apparatus, and when the commercial power supply facility or the drive motor is specified as the classification of the disturbance source, the second type Execute control processing by the adjustment unit of
The radiation imaging device according to claim 1.
請求項1に記載の放射線画像撮像装置。 The frequency measuring unit executes processing at a predetermined frequency based on time or imaging operation when the radiation image capturing apparatus is activated, and detects fluctuations in the frequency of disturbance generated by the disturbance source, The radiation imaging device according to claim 1, wherein the first adjustment unit or the second adjustment unit is configured to execute processing based on the changed frequency.
前記電荷蓄積の際に放射線照射を行って本画像に係る前記放射線画像を生成する本画像取得モード、及び、前記電荷蓄積の際に放射線照射を行わずに暗画像に係る前記放射線画像を生成する暗画像取得モードを実行し、前記本画像と前記暗画像の差分を正規画像として生成し、
所定のセンサ信号に基づいて、対処すべき外乱源の種別を特定し、
前記外乱源が発する外乱の周波数を測定し、
前記外乱源が発する外乱の周波数を前記センサアレーの各光電変換素子から電荷を読出すタイミングに係る所定の周期に対応させるように、前記外乱源を制御し、
前記本画像と前記暗画像の同一画素領域における読み出し間隔を前記外乱源が発する外乱の周期に対応させるように、前記本画像取得モード又は前記暗画像取得モードにおける電荷の読出しフローの開始タイミングを制御し、
前記外乱源の種別に基づいて、前記第1の調整部による制御処理又は前記第2の調整部による制御処理を選択的に実行させる制御方法。
A control method of a radiation image capturing apparatus, which generates a radiation image by executing initialization, charge accumulation and readout of accumulated charges on a sensor array including a plurality of photoelectric conversion elements,
A main image acquisition mode for generating a radiation image according to a main image by performing radiation irradiation during the charge storage, and generating the radiation image according to a dark image without performing radiation irradiation during the charge storage Executing a dark image acquisition mode, generating a difference between the main image and the dark image as a normal image;
Identify the type of disturbance source to be dealt with based on a predetermined sensor signal,
Measuring the frequency of the disturbance generated by the disturbance source;
The disturbance source is controlled such that the frequency of the disturbance generated by the disturbance source corresponds to a predetermined period related to the timing of reading out the charge from each photoelectric conversion element of the sensor array,
The start timing of the charge readout flow in the main image acquisition mode or the dark image acquisition mode is controlled so that the readout interval in the same pixel area of the main image and the dark image corresponds to the period of the disturbance generated by the disturbance source. And
A control method for selectively executing control processing by the first adjustment unit or control processing by the second adjustment unit based on the type of the disturbance source.
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