JP2020139895A - 放射線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストや重量を増加させることなく、メモリアクセス動作が暗画像のときと本画像のときとで異なることに起因するアーティファクトを低減する。【解決手段】放射線撮影装置１００は、複数の検出素子３４と、複数のスイッチ素子３５と、を有するセンサー部３と、各検出素子３４から電荷を出力させるセンサー駆動部４と、放射線画像の画像データを生成する画像生成部５と、メモリー７と、メモリアクセス動作を含む第一動作及び第二動作とを実行する信号処理回路６１と、を備え、信号処理回路６１は、第一動作におけるメモリアクセス動作と第二動作におけるメモリアクセス動作のうちの少なくとも一方に、他方のメモリアクセス動作には含まれ且つ一方のメモリアクセス動作には含まれないメモリアクセス動作のうちの少なくとも一つを模したダミーメモリアクセス動作ＤＡ３，ＤＡ６，ＤＢ６を含める。【選択図】図４

Description

本発明は、放射線撮影装置に関する。

放射線撮影装置（FPD：Flat Panel Detector）には、静止画撮影のみならず、一回の曝射スイッチの操作で放射線の照射と画像データの生成を複数回繰り返すシリアル撮影への対応が求められている。シリアル撮影には、動画撮影に比べて被ばく線量を抑えつつ、肺や循環器系の動きを可視化することができる利点があるためである。
また、放射線撮影装置には、更なる被ばく線量の低減や高画質化、動作の高速化等が求められている。しかし、放射線撮影装置の高機能化に伴い、回路から生じるノイズの影響が大きくなってきた。ノイズは放射線画像にアーティファクトを生じさせる原因となるため、その低減が課題となっている。

そこで、近年、ノイズを低減させるための各種技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、ＣＣＤに蓄積された電荷を転送する水平シフトレジスタと、水平シフトレジスタを駆動させる駆動回路と、駆動回路が駆動していないときに駆動回路へ供給されるのと同程度の電力を消費するダミー負荷回路と、を有し、撮像素子の水平シフトレジスタが駆動するときに生じる電源電圧の急激な変動を抑制してノイズの発生を防止することが可能な撮像装置について記載されている。
また、こうした技術の他にも、例えば放射線画像を読み出す読み出し回路を高透磁率シート等で覆うといった方法も考えられる。

特開２００５−１７７５２３号公報

ところで、放射線画像のアーティファクトは、回路のオフセットが原因となって生じる場合もある。そこで、近年の放射線撮影装置は、こうしたオフセットを除去するために、露光前に読み出される暗画像と露光後に読み出される本画像とを差分するオフセット補正を施すようになっているのが一般的である。
ところが、シリアル撮影や動画撮影等では、撮影から画像表示までの時間を短くすることが要求されており、そのような要求に対応した放射線撮影装置は、実行する読み出し動作が暗画像と本画像とで異なる場合がある。具体的には、本画像読み出しと並行してオフセット補正やゲイン補正等の多くの補正を施す必要があるため、補正を行う信号処理回路が、例えば図７に示すように、メモリアクセス動作を、暗画像を読み出すときに比べて頻繁に行うといったことがある。
メモリアクセス動作が実行されると、装置内に電源変動が生じ、読み出し回路が変動に応じたノイズが生じさせるが、暗画像の読み出し時と本画像の読み出し時とでメモリアクセス動作が異なると、暗画像と本画像とで生じるノイズ量に差が出るため、オフセット補正でノイズを除去し切れず、それがアーティファクトとなってしまう場合がある。

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、上述したように撮像装置内の駆動回路が発生させる電源ノイズを低減させることはできるが、メモリアクセス動作の違いに起因するノイズには対応することができない。
また、高透磁率シートのような物理的にノイズを遮断する手段は、放射線撮影装置の製造コストや重量を増大させてしまうという問題がある。

本発明の課題は、放射線撮影装置の製造コストや重量を増加させることなく、信号処理回路のメモリアクセス動作が暗画像の読み出し時と本画像の読み出し時とで異なることに起因して生じる放射線画像のアーティファクトを低減することである。

上記課題を解決するために、本発明に係る放射線撮影装置は、
二次元状に配列された複数の検出素子と、各検出素子にそれぞれ接続された複数のスイッチ素子と、を有するセンサー部と、
前記センサー部の各スイッチ素子の導通状態／非導通状態を切り替えて各検出素子から電荷を出力させるセンサー駆動部と、
前記センサー部の各検出素子が出力した電荷の量に基づいて放射線画像の画像データを生成する画像生成部と、
画像データを保存可能なメモリーと、
前記画像生成部が露光前に生成した暗画像の画像データである暗画像データを前記画像生成部から取得する動作と、前記メモリーからのデータの読み込みと前記メモリーへのデータの書き込みのうちの少なくとも一方を行うメモリアクセス動作と、を含む第一動作と、
前記画像生成部が露光後に生成した本画像の画像データである本画像データを前記画像生成部から取得する動作と、前記メモリーからのデータの読み込みと前記メモリーへのデータの書き込みのうちの少なくとも一方を行うメモリアクセス動作と、を含む第二動作と、を実行する信号処理回路と、を備え、
前記信号処理回路は、前記第一動作におけるメモリアクセス動作と前記第二動作におけるメモリアクセス動作のうちの少なくとも一方に、他方のメモリアクセス動作には含まれ且つ前記一方のメモリアクセス動作には含まれないメモリアクセス動作のうちの少なくとも一つを模したダミーメモリアクセス動作を含めることを特徴とする。

本発明によれば、放射線撮影装置の製造コストや重量を増加させることなく、信号処理回路のメモリアクセス動作が暗画像の読み出し時と本画像の読み出し時とで異なることに起因して生じる放射線画像のアーティファクトを低減することができる。

本発明の第一実施形態に係る放射線撮影装置の斜視図である。 図１の放射線撮影装置の等価回路を表すブロック図である。 図１の放射線撮影装置が備える読出し回路の１画素分についての等価回路を表すブロック図である。 第一実施形態に係る信号処理回路の機能的構成を表すブロック図である。 放射線撮影装置の各部の動作と積分回路の出力電圧Ｖ_ｏｕｔの経時変化を表す図である。 第二実施形態に係る信号処理回路の機能的構成を表すブロック図である。 従来の放射線撮影装置における問題点を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明の範囲は、以下の実施形態や図面に記載されたものに限定されるものではない。

＜第一実施形態＞
初めに、本発明の第一実施形態について、図１〜５を参照しながら説明する。

〔概略構成〕
本実施形態に係る放射線撮影装置（以下撮影装置１００）の概略構成について説明する。図１は撮影装置１００の斜視図、図２は撮影装置１００の電気的構成を表すブロック図である。

本実施形態に係る撮影装置１００は、図１，２に示すように、筐体１の他、この筐体１に収納される、シンチレーター２と、センサー部３と、センサー駆動部４と、画像生成部５と、制御部６と、メモリー７と、通信部８と、内蔵電源９と、を備えている。
なお、ここでは、持ち運びすることが可能な可搬型の撮影装置１００について説明するが、本発明は、例えば室内や撮影台等に据え付けられた専用機型の放射線画像撮影装置に対しても適用可能である。

筐体１は、図１に示したように、パネル状に形成されている。
また、筐体１の寸法は、従来ある医用放射線フィルムカセッテと略等しくなっている。
筐体１の一側面には、図１に示したように、電源スイッチ１１や操作スイッチ１２、インジケーター１３、通信部８のコネクター８２等が設けられている。

シンチレーター２は、放射線を受けると可視光等の放射線よりも波長の長い電磁波（例えば可視光）を、受けた放射線の線量に応じた分だけ発する材料（例えばヨウ化セシウム（ＣｓＩ）の柱状結晶等）で板状に形成されている。
なお、センサー部３により多くの電磁波が伝わるように、シンチレーター２におけるセンサー部３と対応する面に反射層を備えていてもよい。

センサー部３は、図２に示したように、基板３１と、複数の走査線３２と、複数の信号線３３と、複数の検出素子３４と、複数のスイッチ素子３５と、複数のバイアス線３６と、結線３７と、を有している。

基板３１は、板状に形成され、シンチレーター２と並行に対向するよう配置されている。
本実施形態における複数の走査線３２は、基板３１の表面に、所定間隔を空けて互いに平行に延びるよう設けられている。
本実施形態における複数の信号線３３は、所定間隔を空けて互いに平行に延び、走査線３２と直交し、かつ各走査線と交差部において導通しないように設けられている。
すなわち、本実施形態における複数の走査線３２及び複数の信号線３３は格子状に設けられている。

複数の検出素子３４は、基板３１の表面に二次元状に配列され、それぞれシンチレーターと対向している。
本実施形態においては、複数の走査線３２及び信号線３３によって格子状に区画された複数の領域内にそれぞれ設けられることで、行列状（マトリクス状）に配列されている。
また、各検出素子３４は、例えばフォトダイオードやフォトトランジスター等で、シンチレーター２が発生させた電磁波の量（受けた放射線の線量）に応じた量の電荷をそれぞれ発生させるようになっている。
各検出素子３４の一方の端子３４ａには、スイッチ素子３５のドレイン端子が接続され、他方の端子３４ｂにはバイアス線３６が接続されている。

なお、ここでは、検出素子３４として、シンチレーター２が発生させた電磁波（光）の量に応じた電荷を発生させるものとしたが、放射線を直接電荷に変換するものであってもよい。
放射線を直接電荷に変換する検出素子３４を用いる場合には、シンチレーター２は不要となる。

本実施形態における複数のスイッチ素子３５は、検出素子３４と同様、複数の走査線３２及び信号線３３によって区画された複数の領域内にそれぞれ設けられている。
本実施形態におけるスイッチ素子３５は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）で構成されており、ゲート電極が近接する走査線３２に接続され、ソース電極が近接する信号線３３に接続され、ドレイン電極が同じ領域内の検出素子３４の一方の端子３４ａに接続されている。
そして、各スイッチ素子３５は、ゲート電極に印加される電圧（オン電圧／オフ電圧）に応じて、検出素子３４と信号線３３（積分回路５１１）とが導通した導通状態、又は検出素子３４と信号線３３とが導通していない非導通状態に切り替えることが可能となっている。

複数のバイアス線３６は、各検出素子３４の他方の端子３４ｂに接続されている。
なお、本実施形態のバイアス線３６は、結線３７で接続する構成としているが、各バイアス線３６をバイアス電源回路４３に直接接続してもよいし、複数本の結線３７にバイアス線３６を分けて接続してもよい。結線３７で接続するとバイアス線３６を流れる電流が集中し、配線抵抗による電圧降下が大きくなってしまうが、分割することで、電圧降下を低減する効果が得られる。
また、バイアス線３６は、配線抵抗の影響を低減するため、面状に広がったものとしてもよいし、縦横に配置した配線が交差部で接続した井桁状のものとしてもよい。
バイアス線３６を面状、井桁状とする場合には、結線３７は不要となる。

センサー駆動部４は、ゲート電源回路４１と、ゲートドライバ４２と、バイアス電源回路４３と、を備えている。

ゲート電源回路４１は、それぞれ電圧の異なるオン電圧とオフ電圧を生成し、ゲートドライバ４２に供給するようになっている。

ゲートドライバ４２は、オン電圧を印加する走査線３２を選択的に切り替えることが可能に構成されている。
オン電圧が印加されない走査線３２には、オフ電圧を印加するようになっている。

バイアス電源回路４３は、逆バイアス電圧を生成し、結線３７やバイアス線３６を介して各検出素子３４に逆バイアス電圧を印加するようになっている。

このように構成されたセンサー駆動部４は、センサー部３の各スイッチ素子３５の導通状態／非導通状態を切り替えて各検出素子３４から電荷を出力させるようになっている。

画像生成部５は、複数の読み出し回路５１と、アナログマルチプレクサー５２と、Ａ／Ｄ変換器５３と、を備えている。
なお、図２にはアナログマルチプレクサー５２とＡ／Ｄ変換器５３が一つずつ図示されているが、画像生成部５に、複数の読出しＩＣを備え、各読出しＩＣが、複数の読み出し回路５１、アナログマルチプレクサー５２、及びＡ／Ｄ変換器５３をそれぞれ備えるようにしてもよい。

複数の読み出し回路５１は、検出素子３４の各列に対応してそれぞれ設けられた各信号線３３にそれぞれ接続されている。
また、各読み出し回路５１は、積分回路５１１と、相関二重サンプリング（Correlated Double Sampling、）回路（以下、ＣＤＳ回路５１２）と、をそれぞれ備えている。
そして、各読み出し回路５１は、各信号線３３から入力された電荷の量に基づいてアナログ信号値を生成し、アナログマルチプレクサー５２へ出力するようになっている。
なお、読み出し回路５１の詳細については後述する。

アナログマルチプレクサー５２には、複数の読み出し回路５１の各出力端子がそれぞれ接続されている。
また、アナログマルチプレクサー５２は、複数の読み出し回路５１の中からＡ／Ｄ変換器５３に接続する読み出し回路５１を選択的に切り替えることで、各読み出し回路５１から入力されたアナログ信号値を一つずつＡ／Ｄ変換器５３へ出力するようになっている。
なお、ここでは、アナログマルチプレクサー５２を、アナログ信号値を一つずつ出力するものとしたが、複数の画素から一つの画素（例えば、４画素を平均化した１画素）を生成するため、アナログマルチプレクサー５２を、アナログ信号値を二つ以上ずつＡ／Ｄ変換器５３へ出力できるように構成してもよい。

Ａ／Ｄ変換器５３は、入力されたアナログ信号値をデジタル信号値に順次変換するようになっている。
なお、ここでは、複数のＣＤＳ回路５１２に対して一つのＡ／Ｄ変換器を備えることとしたが、Ａ／Ｄ変換器５３は、各ＣＤＳ回路５１２にそれぞれ接続されていてもよい。
その場合、アナログマルチプレクサー５２は不要となる。

このように構成された画像生成部５は、センサー部３の各検出素子３４が出力した電荷の量に基づいて放射線画像の画像データを生成するようになっている。

本実施形態に係る制御部６は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等で信号処理回路６１を有するように構成されている。
また、本実施形態に係る制御部６は、センサー駆動部４や画像生成部５を制御する図示しない各種制御回路も備えている。
なお、制御部６を、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）で構成するようにしてもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）を備えたマイコンで構成するようにしてもよい。

本実施形態に係るメモリー７は、揮発性メモリー（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））で画像データを保存することが可能に構成されている。
なお、メモリー７を不揮発性メモリー（例えばフラッシュメモリー等）で構成するようにしてもよい。

通信部８は、例えば通信モジュールで構成され、アンテナ８１やコネクター８２を介して他の装置（コンソールや放射線発生装置）と無線又は有線で通信することが可能となっている。

内蔵電源９は、リチウムイオン電池やリチウムイオンキャパシタ等で構成され、撮影装置１００の各部に電力を供給するようになっている。

〔画像生成部〕
次に、上記撮影装置１００の画像生成部５が備える読み出し回路５１の詳細について説明する。図３は、読み出し回路５１の具体的構成を表す回路図である。

複数の読み出し回路５１は、例えば図３に示すように、積分回路５１１と、ＣＤＳ回路５１２と、をそれぞれ備えている。

積分回路５１１は、オペアンプ５１１ａと、コンデンサー５１１ｂと、リセットスイッチ５１１ｃと、を備えている。
オペアンプ５１１ａは、反転入力端子に信号線３３が接続され、非反転入力端子に基準電圧Ｖ_０が印加されている。このため、信号線３３に印加される電圧も基準電圧Ｖ_０となっている。
そして、信号線３３から電荷が流入すると、その電荷の量に応じた出力電圧Ｖ_ｏｕｔを出力するようになっている。
なお、基準電圧Ｖ_０としてＧＮＤ電位を印加してもよい。

コンデンサー５１１ｂと及びリセットスイッチ５１１ｃは、オペアンプ５１１ａの反転入力端子と出力端子との間に並列に接続されている。
積分回路５１１は、このように構成されることで、流入した電荷の量を時間積分して電圧をＣＤＳ回路５１２へ出力することが可能となっている。
また、リセットスイッチ５１１ｃが導通状態にされると、コンデンサー５１１ｂに蓄積していた電荷を放出して電圧をリセットするようになっている。

ＣＤＳ回路５１２は、抵抗５１２ａと、第一サンプルホールド（ＣＤＳ１）回路５１２ｂと、第二サンプルホールド（ＣＤＳ２）回路５１２ｃと、差分回路５１２ｄと、を備えている。

抵抗５１２ａは、積分回路５１１のオペアンプ５１１ａの出力端子に直列に接続されている。

第一サンプルホールド回路５１２ｂは、第一コンデンサーＣｒと、第一スイッチＳｒと、を備えている。
第一コンデンサーＣｒは一方の電極が抵抗５１２ａと差分回路５１２ｄの反転入力端子との間に接続され、他方の電極がＧＮＤに接続されている。
第一スイッチＳｒは、抵抗５１２ａと第一コンデンサーＣｒとの間に設けられている。
そして、第一スイッチＳｒが導通状態にされると、積分回路５１１と第一コンデンサーＣｒとが接続され、第一コンデンサーＣｒが充電される。
その後、第一スイッチＳｒが非導通状態にされると、積分回路５１１と第一コンデンサーＣｒとの接続が解除され、その時点の第一コンデンサーＣｒの両電極間の電圧（以下、第一電圧Ｖ_ＳＨＲ）を保持するようになっている。

第二サンプルホールド回路５１２ｃは、第二コンデンサーＣｓと、第二スイッチＳｓと、を備えている。
第二コンデンサーＣｓは一方の電極が抵抗５１２ａと差分回路５１２ｄの非反転入力端子との間に接続され、他方の電極がＧＮＤに接続されている。
第二スイッチＳｓは、抵抗５１２ａと第二コンデンサーＣｓとの間に設けられている。
そして、第二スイッチＳｓが導通状態にされると、積分回路５１１と第二コンデンサーＣｓとが接続され、第二コンデンサーＣｓが充電されるようになっている。
その後、第二スイッチＳｓが非導通状態にされると、積分回路５１１と第二コンデンサーＣｓとの接続が解除され、その時点の第二コンデンサーＣｓの両電極間の電圧（以下、第二電圧Ｖ_ＳＨＳ）を保持するようになっている。

差分回路５１２ｄは、反転入力端子に第一サンプルホールド回路５１２ｂが接続され、非反転入力端子に第二サンプルホールド回路５１２ｃが接続されている。
そして、差分回路５１２ｄは、第二サンプルホールド回路５１２ｃが保持している信号値としての第二電圧Ｖ_ＳＨＳから第一サンプルホールド回路５１２ｂが保持している第一電圧Ｖ_ＳＨＲを差し引いた差分を出力するようになっている。
この差分は、前述したアナログ信号値ΔＶとして、アナログマルチプレクサー５２へ出力される。

〔信号処理回路〕
次に、上記撮影装置１００の制御部６が備える信号処理回路６１の詳細について説明する。図４は信号処理回路６１の機能的構成を表すブロック図である。

信号処理回路６１は、第一動作と、第二動作と、を実行するようになっている。
この「第一動作」は、図４（ａ）に示すような動作であり、画像生成部５が露光前に生成した暗画像の画像データである暗画像データを画像生成部５から取得する取得動作Ａ１を含んでいる。
また、「第一動作」は、メモリー７からのデータの読み込みとメモリー７へのデータの書き込みのうちの少なくとも一方を行うメモリアクセス動作を含んでいる。
本実施形態における第一動作には、暗画像データをメモリー７に書き込むメモリアクセス動作Ａ２が含まれる。

また、「第二動作」は、図４（ｂ）に示すような動作であり、画像生成部５が露光後に生成した本画像の画像データである本画像データを画像生成部５から取得する取得動作Ｂ１を含んでいる。
また、「第二動作」は、メモリー７からのデータの読み込みとメモリー７へのデータの書き込みのうちの少なくとも一方を行うメモリアクセス動作と、を含んでいる。
本実施形態における第二動作には、メモリー７から暗画像データを読み出すメモリアクセス動作Ｂ２と、暗画像データと本画像データとの差分であるオフセット画像データを生成するオフセット補正動作Ｂ３と、生成したオフセット画像データを圧縮する圧縮動作Ｂ４と、圧縮されたオフセット画像データをメモリー７へ書き込むメモリアクセス動作Ｂ５と、が含まれる。
なお、オフセット画像データのデータ量が小さい場合には、圧縮動作Ｂ４は不要である。

また、本実施形態では、本画像の撮影前に第一動作を実施して、その後に第二動作を含む本画像の撮影を実施する場合を例にして説明をしているが、リアルタイム転送性能を厳しく求められない用途の撮影においては、第二動作を含む本画像の撮影を実施してから、第一動作を実施するようにしてもよい。
この場合、本画像データへ施される各種補正（詳細後述）の多くは、第一動作と並行して実施されることになる。

また、本実施形態に係る信号処理回路６１は、第一動作における（一方の）メモリアクセス動作に、第二動作における（他方の）メモリアクセス動作には含まれ且つ第一動作における（一方の）メモリアクセス動作には含まれないメモリアクセス動作を模したダミーメモリアクセス動作を含めるとともに、第二動作における（他方の）メモリアクセス動作に、第一動作における（一方の）メモリアクセス動作には含まれ且つ第二動作における（他方の）メモリアクセス動作には含まれないメモリアクセス動作を模したダミーメモリアクセス動作を含めるようになっている。

この「ダミーメモリアクセス動作」には、暗画像又は本画像を模したダミー画像の画像データであるダミー画像データをメモリー７に書き込むダミーメモリアクセス動作と、メモリー７からダミー画像データを読み出すダミーメモリアクセス動作と、が含まれている。

本実施形態においては、第一動作に、ダミー画像データを読み出すダミーメモリアクセス動作ＤＡ３と、暗画像データとダミー画像データとの差分であるダミーオフセット画像データを生成するダミーオフセット補正動作ＤＡ４と、生成したダミーオフセット画像データを圧縮するダミー圧縮動作ＤＡ５と、圧縮されたダミーオフセット画像データをメモリー７へ書き込むダミーメモリアクセス動作ＤＡ６と、が含まれる。
すなわち、第一動作におけるダミーメモリアクセス動作は、第二動作におけるオフセット補正動作に伴うメモリアクセス動作を模したものである。

また、本実施形態においては、第二動作に、ダミー画像データをメモリー７に書き込むダミーメモリアクセス動作ＤＢ６が含まれる。
なお、第二動作に、メモリー７から、本画像データの補正（例えばゲイン補正、残像補正、欠陥補正、ビニング等）に用いられる複数の補正データをそれぞれ読み出す複数のメモリアクセス動作と、読みだした複数の補正データをそれぞれ用いて本画像データに複数の補正を施して補正本画像データを生成する本画像補正動作と、を含めるようにしてもよい。
これらの補正処理は、比較的単純な演算で行うことができ、信号処理回路６１の処理能力で足りるため、このようにすれば、撮影から他の装置（コンソール等）で放射線画像を表示するまでの時間を短縮することができる。

以上のようにすることで、本実施形態における第一動作におけるメモリアクセス動作と第二動作におけるメモリアクセス動作とが一致することとなる。

なお、第一動作におけるメモリアクセス動作と第二動作におけるメモリアクセス動作とを完全に一致させる必要はなく、すくなくとも一方のメモリアクセス動作を他方に近づけるだけでもよい。
すなわち、第一ダミーアクセス動作を含める動作を第一動作と第二動作のいずれか一方としてもよい。
また、ダミーアクセス動作は、ダミー画像データをメモリー７に書き込む動作と読み出す動作のいずれか一方としてもよい。

また、信号処理回路６１は、画像生成部５による第一サンプルホールド動作及び第二サンプルホールド動作と重なるタイミングで実行する、第一動作におけるメモリアクセス動作の態様と、第二動作におけるメモリアクセス動作の態様と、が等しくなるようにダミーメモリアクセス動作を実行するようになっている。
この「態様」とは、小刻みに繰り返されるメモリアクセス動作の頻度（密度）やメモリアクセス動作が繰り返される期間の長さ等を指す。

〔動作〕
次に、上記撮影装置１００の動作について説明する。図５は撮影装置１００の各部の動作と積分回路５１１の出力電圧Ｖ_ｏｕｔの経時変化を表す図である。
なお、図５における出力電圧Ｖ_ｏｕｔのグラフのうち、実線部分は検出素子３４に電荷の蓄積がなかった場合、破線部分は電荷の蓄積があった場合を示している。

撮影装置１００の制御部６は、撮影装置１００の各部を以下のように動作させるようになっている。
電源スイッチ１１が操作（ＯＮに）されると、制御部６は、まず、各読み出し回路５１に、各信号線３３へ基準電圧Ｖ_０を印加させるとともに、バイアス電源回路４３に、結線３７及びバイアス線３６を介して各検出素子３４へ逆バイアス電圧を印加させる。

その後、制御部６は、暗画像データを生成する。
具体的には、まず、センサー駆動部４に、全ての走査線３２へオフ電圧を印加させ、全てのスイッチ素子３５を非導通状態とする。すると、各検出素子が発生させた暗電荷が各画素に蓄積される。

その後、制御部６は、図５に示すように、各積分回路５１１にリセットスイッチ５１１ｃを導通状態にさせ、積分回路５１１をリセットさせる（ｔ１〜ｔ２）。
各積分回路５１１が電圧のリセットを終えると、制御部６は、画像生成部に第一サンプルホールド動作を実行させる。すなわち、スイッチ素子３５が非導通状態となった後の各積分回路５１１の出力電圧Ｖ_ｏｕｔを、各第一サンプルホールド回路５１２ｂに所定時間サンプリングさせる。具体的には、第一スイッチＳｒを導通状態にして、第一コンデンサーＣｒを充電する（ｔ３〜ｔ４）。
本実施形態においては、複数の積分回路５１１が、それぞれ第一サンプルホールド回路５１２ｂへ電圧を出力しているため、制御部６は、複数の第一サンプルホールド回路５１２ｂに、サンプリング及び第一電圧Ｖ_ＳＨＲの保持を同時に行わせることになる。
そして、所定時間充電した後の第一電圧Ｖ_ＳＨＲを基準信号値として保持（サンプルホールド）する（ｔ４）。

その後、制御部６は、センサー駆動部４に一本の走査線３２へオン電圧を印加させ、その走査線３２に接続された各スイッチ素子３５を導通状態とする。すると、信号線３３に印可されている基準電圧Ｖ_０とバイアス線３６に印可されている逆バイアス電圧との電圧差により、オン電圧が印加されている走査線３２に接続された各画素内に蓄積されていた暗電荷が暗電流となって各信号線３３へ放出される。こうして、一本のゲートラインの暗電荷がリセットされる。また、走査線３２へ印加する電圧を切り替えるタイミングで積分回路の出力電圧Ｖ_ｏｕｔは、貫通電流の影響を受けて上昇又は下降をする。走査線３２へオン電圧を印加した後に、Ｖ_ｏｕｔは下降をする（ｔ５以降）。一方、走査線３２へオフ電圧を印加した後に、Ｖ_ｏｕｔは上昇をする（ｔ６以降）。これらの下降電圧と上昇電圧は同一であるため、センサーに電荷の蓄積がない場合の積分回路の出力電圧Ｖ_ｏｕｔは同じ基準電圧に収束する。

暗電流が各信号線３３へ放出されると、各読み出し回路５１の積分回路５１１は信号線３３から流入する暗電流を時間積分し、得られた出力電圧Ｖ_ｏｕｔをＣＤＳ回路５１２へ出力する。
その後、制御部６は、画像生成部に第二サンプルホールド動作を実行させる。すなわち、スイッチ素子３５が導通状態になった後の各積分回路５１１の出力電圧Ｖ_ｏｕｔを、各第二サンプルホールド回路５１２ｃに所定時間サンプリングさせる。具体的には、第二スイッチＳｓを導通状態にして、第二コンデンサーＣｓを充電する（ｔ７〜ｔ８）。
本実施形態においては、複数の積分回路５１１が、それぞれ第二サンプルホールド回路５１２ｃへ電圧を出力しているため、制御部６は、複数の第二サンプルホールド回路５１２ｃに、サンプリング及び第二電圧Ｖ_ＳＨＳの保持を同時に行わせることになる。
そして、所定時間充電した後の第二電圧Ｖ_ＳＨＳを基準信号値として保持（サンプルホールド）する（ｔ８）。

各第二サンプルホールド回路５１２ｃに第二電圧Ｖ_ＳＨＳが保持されると、各差分回路５１２ｄは、第二電圧Ｖ_ＳＨＳと第一電圧Ｖ_ＳＨＲとの差分であるアナログ信号値ΔＶをアナログマルチプレクサー５２へ出力する。
アナログマルチプレクサー５２は入力された複数のアナログ信号値ΔＶをＡ／Ｄ変換器５３に順次出力する。
そして、Ａ／Ｄ変換器５３が、入力されたアナログ信号値ΔＶをデジタル信号値に順次変換する。
上記一本の走査線３２へのオン電圧の印加からここまでの動作を、対象とする走査線を変えながら繰り返すことにより、一枚の暗画像データが生成される。

暗画像データの読み出しを行った後、制御部６は、本画像データを生成する。
本画像データを生成する際の制御部６の動作は、暗画像データを生成するときと基本的に同じであるが、積分回路５１１をリセットさせてからスイッチ素子３５が導通状態となるまでの間に放射線の照射を受けるため、スイッチ素子３５が導通状態となった後の出力電圧Ｖ_ｏｕｔが暗画像データを生成するときよりも高い値で（破線で示したグラフのように）推移する。
なお、動態画像の撮影を行う場合には、この本画像データの生成を繰り返し行う。

また、信号処理回路６１は、画像生成部５による暗画像データや本画像データの生成と並行して、各種メモリアクセス動作を実行する。
具体的には、暗画像データをメモリー７に書き込んだり、メモリー７から暗画像データを読み出したり、オフセット画像データをメモリー７に書き込んだりする。
こうして、オフセット補正が施されたオフセット画像データが他の装置（コンソール等）へ転送可能な状態となる。

第一，第二サンプルホールド動作がメモリアクセス動作の実行タイミングと重なると、ＣＤＳ回路５１２に保持される基準信号値（第一電圧Ｖ_ＳＨＲ）や画素信号値（第二電圧Ｖ_ＳＨＳ）は、その影響で変動する。
また、動態画像の撮影のように、各種動作の繰返し周期が短い場合、第一，第二サンプルホールド動作の実行タイミングとメモリアクセス動作の実行タイミングとが重なることが多くなる。
しかし、本実施形態に係る撮影装置１００の信号処理回路６１は、上述したように、第一動作におけるメモリアクセス動作と第二動作におけるメモリアクセス動作のうちの少なくとも一方に、他方のメモリアクセス動作には含まれ且つ前記一方のメモリアクセス動作には含まれないメモリアクセス動作のうちの少なくとも一つを模したダミーメモリアクセス動作を含めるようになっているため、メモリアクセス動作から受ける影響は、暗画像データを生成するときと本画像データを生成するときとで差を小さくなる、又は差がなくなる。このため、オフセットをより正確に除去することが可能となる。
また、本実施形態に係る撮影装置１００は、信号処理回路６１の動作（ソフトウェア）によってメモリアクセス動作の違いに起因するノイズを抑制するため、高透磁率シートのような物理的にノイズを遮断する手段が不要となる。
その結果、撮影装置１００の製造コストや重量を増加させることなく、信号処理回路のメモリアクセス動作が暗画像の読み出し時と本画像の読み出し時とで異なることに起因して生じる放射線画像のアーティファクトを低減することができる。

＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二施形態について、図１，２，６を参照しながら説明する。なお、ここでは、上記第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態に係る放射線撮影装置１００Ａ（図１，２参照）は、制御部６Ａ（図２参照）が実行する処理が上記第一実施形態と異なる。

具体的には、本実施形態に係る制御部６は、画像生成部５に暗画像を繰り返し生成させるようになっている。

また、本実施形態に係る信号処理回路６１Ａが実行する第一動作には、上記Ａ１，Ａ２の動作及び上記ＤＡ４〜ＤＡ６のダミー動作の他に、補正データを用いて暗画像データに補正を施して補正暗画像データを生成する暗画像補正動作Ａ７と、生成された補正暗画像データをメモリー７に書き込むメモリアクセス動作Ａ８と、が含まれる。
また、本実施形態における暗画像補正動作Ａ７は、図６に示すように、複数の暗画像データの平均である平均画像データを生成する平均化処理となっている。このため、本実施形態における補正データは、信号処理回路６１Ａが保持している過去の暗画像データ又は過去の平均画像データということになる。
なお、補正データをメモリー７から読み出して暗画像補正動作を実行するようにしてもよい。

また、本実施形態においては、平均化処理を行う際に、暗画像データを積算した暗画像積算データを生成するようになっている。このため、本実施形態においては、第一動作に、暗画像積算データをメモリー７に書き込むメモリアクセス動作Ａ９も含まれる。

また、本実施形態においては、第一動作から、ダミーメモリアクセス動作ＤＡ３（メモリー７からダミー画像データを読み出す動作）が省かれている。
これは、メモリー７からデータを読み出す動作は、メモリー７にデータを書き込む動作に比べてＣＤＳ回路５１２の動作に与える影響が小さいためである。
なお、本実施形態における第一動作にダミーメモリアクセス動作ＤＡ３を含めるようにしてもよい。

また、本実施形態に係る信号処理回路６１Ａが実行する第二動作には、上記Ｂ１〜Ｂ５の動作及び上記ＤＢ６のダミー動作の他に、ダミー補正暗画像データを生成するダミー暗画像補正動作（平均化処理）ＤＢ７と、生成されたダミー補正暗画像データ（過去のダミー暗画像データ又は過去のダミー平均画像データ、及びダミー暗画像積算データ）をメモリー７に書き込むダミーメモリアクセス動作ＤＢ８，ＤＢ９と、が含まれる。
なお、本実施形態においては、メモリー７へ書き込むメモリアクセス動作を全てそろえることとしたが、そのうちの一部（例えば最も影響の大きい）メモリアクセス動作だけをそろえるようにしてもよい。

以上のようにすることで、本実施形態においても、第一動作におけるメモリアクセス動作と第二動作におけるメモリアクセス動作とが一致することとなる。

以上、本実施形態に係る放射線撮影装置１００Ａによれば、上記第一実施形態に係る撮影装置１００と同様、放射線撮影装置の製造コストや重量を増加させることなく、信号処理回路のメモリアクセス動作が暗画像の読み出し時と本画像の読み出し時とで異なることに起因して生じる放射線画像のアーティファクトを低減することができる。
また、本実施形態のように、影響の小さいダミーメモリアクセス動作（メモリー７からの読み出し動作）を行わないようにすることで、電力消費を抑えることができる。

なお、本発明は上記の実施形態等に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。

１００，１００Ａ 放射線撮影装置
１ 筐体
１１ 電源スイッチ
１２ 操作スイッチ
１３ インジケーター
２ シンチレーター
３ センサー部
３１ 基板
３２ 走査線
３３ 信号線
３４ 検出素子
３４ａ，３４ｂ 端子
３５ スイッチ素子
３６ バイアス線
３７ 結線
４ センサー駆動部
４１ ゲート電源回路
４２ ゲートドライバ
４３ バイアス電源回路
５ 画像生成部
５１ 読み出し回路
５１１ 積分回路
５１１ａ オペアンプ
５１１ｂ コンデンサー
５１１ｃ リセットスイッチ
５１２ 相関二重サンプリング回路
５１２ａ 抵抗
５１２ｂ 第一サンプルホールド回路
Ｃｒ 第一コンデンサー
Ｓｒ 第一スイッチ
５１２ｃ 第二サンプルホールド回路
Ｃｓ 第二コンデンサー
Ｓｓ 第二スイッチ
５１２ｄ 差分回路
５２ アナログマルチプレクサー
５３ Ａ／Ｄ変換器
６，６Ａ 制御部
６１，６１Ａ 信号処理回路
７ メモリー
８ 通信部
８１ アンテナ
８２ コネクター
９ 内蔵電源
Ａ１ 取得動作
Ａ２，Ａ８，Ａ９ メモリアクセス動作
Ａ７ 暗画像補正動作
Ｂ１ 取得動作
Ｂ２，Ｂ５ メモリアクセス動作
Ｂ３ オフセット補正動作
Ｂ４ 圧縮動作
ＤＡ３，ＤＡ６ ダミーメモリアクセス動作
ＤＡ４ ダミーオフセット補正動作
ＤＡ５ ダミー圧縮動作
ＤＢ６，ＤＢ８，ＤＢ９ ダミーメモリアクセス動作
ＤＢ７ ダミー暗画像補正動作（平均化処理）

Claims (7)

1. 二次元状に配列された複数の検出素子と、各検出素子にそれぞれ接続された複数のスイッチ素子と、を有するセンサー部と、
   前記センサー部の各スイッチ素子の導通状態／非導通状態を切り替えて各検出素子から電荷を出力させるセンサー駆動部と、
   前記センサー部の各検出素子が出力した電荷の量に基づいて放射線画像の画像データを生成する画像生成部と、
   画像データを保存可能なメモリーと、
   前記画像生成部が露光前に生成した暗画像の画像データである暗画像データを前記画像生成部から取得する動作と、前記メモリーからのデータの読み込みと前記メモリーへのデータの書き込みのうちの少なくとも一方を行うメモリアクセス動作と、を含む第一動作と、
   前記画像生成部が露光後に生成した本画像の画像データである本画像データを前記画像生成部から取得する動作と、前記メモリーからのデータの読み込みと前記メモリーへのデータの書き込みのうちの少なくとも一方を行うメモリアクセス動作と、を含む第二動作と、を実行する信号処理回路と、を備え、
   前記信号処理回路は、前記第一動作におけるメモリアクセス動作と前記第二動作におけるメモリアクセス動作のうちの少なくとも一方に、他方のメモリアクセス動作には含まれ且つ前記一方のメモリアクセス動作には含まれないメモリアクセス動作のうちの少なくとも一つを模したダミーメモリアクセス動作を含めることを特徴とする放射線撮影装置。
2. 前記画像生成部に、
   前記スイッチ素子が非導通状態となった後の基準信号値を保持する第一サンプルホールド動作と、
   前記スイッチ素子が導通状態となった後の画素信号値を保持する第二サンプルホールド動作と、を実行させることが可能であり、
   前記信号処理回路は、
   前記画像生成部による前記第一サンプルホールド動作及び前記第二サンプルホールド動作と重なるタイミングで実行する、前記第一動作における前記メモリアクセス動作の態様と、前記第二動作における前記メモリアクセス動作の態様と、が等しくなるように前記ダミーメモリアクセス動作を実行することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
3. 前記第一動作には、前記暗画像データを前記メモリーに書き込むメモリアクセス動作が含まれ、
   前記第二動作には、
   前記メモリーから前記暗画像データを読み出すメモリアクセス動作と、
   前記暗画像データと前記本画像データとの差分であるオフセット画像データを生成するオフセット補正動作と、
   生成したオフセット画像データをメモリーへ書き込むメモリアクセス動作と、が含まれ、
   前記第一動作における前記ダミーメモリアクセス動作は、前記第二動作における前記オフセット補正動作に伴う前記メモリアクセス動作を模したものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放射線撮影装置。
4. 前記ダミーメモリアクセス動作には、
   前記暗画像又は前記本画像を模したダミー画像の画像データであるダミー画像データを前記メモリーに書き込むダミーメモリアクセス動作と、
   前記メモリーから前記ダミー画像データを読み出すダミーメモリアクセス動作のうちの少なくとも一方が含まれることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線撮影装置。
5. 前記第二動作には、
   前記メモリーから、前記本画像データの補正に用いられる複数の補正データをそれぞれ読み出す複数のメモリアクセス動作と、
   読みだした複数の前記補正データをそれぞれ用いて前記本画像データに複数の補正を施して補正本画像データを生成する本画像補正動作と、が含まれることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線撮影装置。
6. 前記第一動作には、
   補正データを用いて前記暗画像データに補正を施して補正暗画像データを生成する暗画像補正動作と、
   生成された前記補正暗画像データをメモリーに書き込むメモリアクセス動作と、が含まれることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の放射線撮影装置。
7. 前記暗画像補正動作は、複数の前記暗画像データの平均である平均画像データを生成する平均化処理であることを特徴とする請求項６に記載の放射線撮影装置。

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