JP2022176882A - Radiation imaging device and radiation imaging system - Google Patents

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Abstract

To provide a radiation imaging device and a radiation imaging system advantageous for obtaining an image with excellent quality in the radiation imaging device.SOLUTION: In a radiation imaging system RIS, a radiation imaging device 100 includes a pixel array 101 in which a plurality of pixels PIX that generate signals corresponding to incident radiation are arrayed and a reading circuit 103 that reads signals from the pixel array, and operates in a plurality of modes that include a first mode and a second mode in which the time between captures is longer than in the first mode. The reading circuit includes an integrating amplifier that amplifies the signals read from the pixel array, and a sample hold circuit that retains the signals amplified by the integrating amplifier. The integrating amplifier can switch current driving capability for driving input nodes of the sample hold circuit, and the current driving capability in the first mode is higher than the current driving capability in the second mode.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、放射線撮像装置および放射線撮像システムに関する。 The present invention relates to a radiation imaging apparatus and a radiation imaging system.

医療画像診断や非破壊検査において、半導体材料によって構成される平面検出器(FPD)を用いた放射線撮像装置が広く使用されている。FPDを用いた撮影方法のひとつに、エネルギ成分が異なる放射線を用いてエネルギサブトラクション画像を取得する方法が知られている。特許文献1には、連続する2回の撮影のうち1回目では、低線量でダイナミックレンジが小さく、かつ分解能が低いモードで読み出しを行い、2回目では、高線量でダイナミックレンジが大きく、かつ分解能が高いモードで読み出しを行うことが示されている。1回目の撮影をダイナミックレンジが小さく、分解能が低いモードで読み出すことによって、2回の撮影の時間間隔を短くし、被写体の体動によるエネルギサブトラクション画像のモーションアーチファクトが低減できる。また、特許文献1には、トモシンセシスのように高速で多数のフレームを取得する場合においても、低線量でダイナミックレンジが小さく、分解能が低いモードを使用することが示されている。 2. Description of the Related Art Radiation imaging apparatuses using flat panel detectors (FPDs) made of semiconductor materials are widely used in medical image diagnosis and non-destructive inspection. As one of imaging methods using an FPD, a method of acquiring an energy subtraction image using radiation having different energy components is known. In Patent Document 1, in the first of two consecutive imaging, readout is performed in a low dose, small dynamic range, and low resolution mode, and in the second, a high dose, a large dynamic range, and resolution It has been shown that reading is performed in a mode with high . By reading out the first image in a mode with a small dynamic range and a low resolution, the time interval between the two images can be shortened, and motion artifacts in the energy subtraction image due to body movement of the subject can be reduced. Moreover, Patent Document 1 discloses that even in the case of acquiring a large number of frames at high speed as in tomosynthesis, a mode with a low dose, a small dynamic range, and a low resolution is used.

特開2003-284710号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-284710

エネルギサブトラクション画像用に取得した2つの画像や、動画用など連続して取得した多数の画像のうち1つの画像を、ユーザが診断用に使用する場合が考えられる。しかしながら、特許文献1のようにダイナミックレンジが小さく、かつ分解能が低いモードで読み出された画像は、診断に用いるには画質が不十分な可能性がある。 It is conceivable that the user uses two images acquired for energy subtraction images or one image out of a large number of continuously acquired images such as for moving images for diagnosis. However, an image read out in a mode with a small dynamic range and low resolution as in Patent Document 1 may have insufficient image quality for use in diagnosis.

本発明は、放射線撮像装置において、良好な画質の画像を得るために有利な技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an advantageous technique for obtaining an image of good image quality in a radiation imaging apparatus.

上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る放射線撮像装置は、入射した放射線に応じた信号を生成する複数の画素が配された画素アレイと、前記画素アレイから信号を読み出す読出回路と、を含み、第1モードおよび前記第1モードよりも撮影と撮影との間の時間が長い第2モードを含む複数のモードで動作する放射線撮像装置であって、前記読出回路は、前記画素アレイから読み出した信号を増幅する積分増幅器と、前記積分増幅器によって増幅された信号を保持するサンプルホールド回路と、を含み、前記積分増幅器は、前記サンプルホールド回路の入力ノードを駆動する電流駆動能力を切替可能に構成されており、前記第1モードにおける前記電流駆動能力が、前記第2モードにおける前記電流駆動能力よりも高いことを特徴とする。 In view of the above problems, a radiation imaging apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a pixel array in which a plurality of pixels that generate signals corresponding to incident radiation are arranged; a readout circuit that reads out signals from the pixel array; and operating in a plurality of modes including a first mode and a second mode having a longer time between imaging than the first mode, wherein the readout circuit is configured to read from the pixel array An integral amplifier that amplifies a read signal, and a sample-and-hold circuit that holds the signal amplified by the integral amplifier, wherein the integral amplifier is capable of switching a current driving capability for driving an input node of the sample-and-hold circuit. wherein the current driving capability in the first mode is higher than the current driving capability in the second mode.

上記手段によって、放射線撮像装置において、良好な画質の画像を得るために有利な技術を提供する。 The means described above provide an advantageous technique for obtaining an image of good image quality in a radiation imaging apparatus.

本実施形態に係る放射線撮像装置を用いた放射線撮像システムの構成例を示すブロック図。1 is a block diagram showing a configuration example of a radiation imaging system using a radiation imaging apparatus according to this embodiment; FIG. 図1の放射線撮像装置の画素アレイの構成例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a pixel array of the radiation imaging apparatus in FIG. 1; 図1の放射線撮像装置の読出回路の構成例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a readout circuit of the radiation imaging apparatus of FIG. 1; 図1の放射線撮像装置の動作を説明するタイミング図。FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the radiation imaging apparatus in FIG. 1; 図1の放射線撮像装置の動作を説明する図。2A and 2B are diagrams for explaining the operation of the radiation imaging apparatus in FIG. 1; FIG. 図1の放射線撮像装置の動作を説明するフロー図。FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the radiation imaging apparatus in FIG. 1; 図1の放射線撮像装置の動作を説明する図。2A and 2B are diagrams for explaining the operation of the radiation imaging apparatus in FIG. 1; FIG.

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims. Although multiple features are described in the embodiments, not all of these multiple features are essential to the invention, and multiple features may be combined arbitrarily. Furthermore, in the accompanying drawings, the same or similar configurations are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

また、本発明における放射線には、放射線崩壊によって放出される粒子(光子を含む)の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギを有するビーム、例えばX線や粒子線、宇宙線なども含みうる。 Radiation in the present invention includes alpha rays, beta rays, and gamma rays, which are beams produced by particles (including photons) emitted by radioactive decay, as well as beams having energy equal to or higher than the same level, such as X rays. It can also include rays, particle rays, and cosmic rays.

図1~7を参照して、本実施形態による放射線撮像装置の構成、および、動作について説明する。図1には、本実施形態における放射線撮像装置100を用いた放射線撮像システムRIS(Radiology Information System)の構成例が示されている。放射線撮像システムRISは、放射線を被検体に照射し、被検体を透過した放射線を検出することによって、被検体の放射線画像を取得する。放射線撮像システムRISは、例えば、放射線撮像装置100、制御装置111、放射線源112、曝射制御装置113を含む。曝射制御装置113は、ユーザが曝射スイッチを押下するなどの曝射命令に従って放射線源112に放射線を発生させる。制御装置111は、ユーザが設定する撮影条件などに従って放射線撮像装置100を制御する。また、制御装置111は、放射線撮像装置100から出力される放射線画像用の信号を取得し、表示装置(不図示)に表示する画像を生成、処理する画像処理用のプロセッサとして機能してもよい。さらに、制御装置111は、ユーザが設定する撮影条件などに従って曝射制御装置113を制御する。 The configuration and operation of the radiation imaging apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a configuration example of a radiation imaging system RIS (Radiology Information System) using a radiation imaging apparatus 100 according to this embodiment. The radiation imaging system RIS obtains a radiographic image of the subject by irradiating the subject with radiation and detecting the radiation that has passed through the subject. The radiation imaging system RIS includes, for example, a radiation imaging apparatus 100, a control device 111, a radiation source 112, and an exposure control device 113. The exposure control device 113 causes the radiation source 112 to emit radiation according to an exposure command such as a user pressing an exposure switch. The control device 111 controls the radiation imaging apparatus 100 according to imaging conditions set by the user. The control device 111 may also function as an image processing processor that acquires a radiographic image signal output from the radiographic imaging device 100 and generates and processes an image to be displayed on a display device (not shown). . Furthermore, the control device 111 controls the exposure control device 113 according to the imaging conditions set by the user.

放射線撮像装置100は、放射線画像を撮像する撮像部104、制御装置111との通信を行う通信部107、撮像部104を制御する制御部106、撮像部104に電力を供給する電源部108を含みうる。また、放射線撮像装置100は、撮像部104から出力された画像を解析する解析部109、画像の演算処理を行う処理部105を含みうる。放射線撮像装置100の構成要素のうち一部は、制御装置111に組み込まれていてもよいし、放射線撮像装置100および制御装置111は、一体化されてもよい。例えば、図1に示された構成例において、放射線撮像装置100に配されている解析部109および処理部105が、制御装置111に組み込まれていてもよい。 The radiation imaging apparatus 100 includes an imaging unit 104 that captures a radiation image, a communication unit 107 that communicates with the control device 111, a control unit 106 that controls the imaging unit 104, and a power supply unit 108 that supplies power to the imaging unit 104. sell. The radiation imaging apparatus 100 can also include an analysis unit 109 that analyzes the image output from the imaging unit 104 and a processing unit 105 that performs arithmetic processing on the image. Some of the components of the radiation imaging apparatus 100 may be incorporated in the control device 111, or the radiation imaging device 100 and the control device 111 may be integrated. For example, in the configuration example shown in FIG. 1 , the analysis unit 109 and the processing unit 105 arranged in the radiation imaging apparatus 100 may be incorporated in the control device 111 .

撮像部104は、例えば、画素アレイ101、走査回路102、読出回路103を含みうる。画素アレイ101には、複数の行および複数の列を構成するように、入射した放射線に応じた信号を生成する複数の画素PIXが配されている。走査回路102は、複数のモード(撮影モード)のうち選択されたモードに従って画素アレイ101を走査する。読出回路103は、画素アレイ101から信号を読み出す。より具体的には、読出回路103は、画素アレイ101に配された複数の行のうち走査回路102によって選択された行の画素PIXから信号を読み出す。画素アレイ101から信号を読み出すとは、読出回路103が、画素アレイ101のそれぞれの画素PIXから出力される信号を処理し、出力された信号に対応する信号データを出力することを意味しうる。 The imaging unit 104 can include, for example, a pixel array 101, a scanning circuit 102, and a readout circuit 103. FIG. In the pixel array 101, a plurality of pixels PIX that generate signals according to incident radiation are arranged so as to form a plurality of rows and a plurality of columns. The scanning circuit 102 scans the pixel array 101 according to a mode selected from among a plurality of modes (imaging modes). A readout circuit 103 reads out signals from the pixel array 101 . More specifically, the readout circuit 103 reads out signals from the pixels PIX in a row selected by the scanning circuit 102 among the plurality of rows arranged in the pixel array 101 . Reading a signal from the pixel array 101 may mean that the readout circuit 103 processes the signal output from each pixel PIX of the pixel array 101 and outputs signal data corresponding to the output signal.

図2には、放射線撮像装置100の画素アレイ101の構成例が示されている。図3には、放射線撮像装置100の読出回路103の構成例が示されている。複数の画素PIXのそれぞれは、放射線または光を信号(電荷)に変換する変換素子201と、生成された信号を読出回路に出力するためのスイッチ素子と、を含む。一例において、変換素子201は、変換素子201に照射された光を電荷に変換する光電変換素子であり、ガラス基板などの絶縁性の基板の上に配されアモルファスシリコンを主材料とするPIN型フォトダイオードまたはMIS型フォトダイオードである。この場合、変換素子201として、放射線を光電変換素子が検知可能な波長帯域の光に変換する波長変換体(シンチレータ)が、さらに配されうる。この場合、変換素子201は、間接型の変換素子と呼ばれうる。また、変換素子201として、放射線を直接電荷に変換する直接型の変換素子が用いられてもよい。 FIG. 2 shows a configuration example of the pixel array 101 of the radiation imaging apparatus 100. As shown in FIG. FIG. 3 shows a configuration example of the readout circuit 103 of the radiation imaging apparatus 100. As shown in FIG. Each of the plurality of pixels PIX includes a conversion element 201 that converts radiation or light into a signal (charge), and a switch element that outputs the generated signal to a readout circuit. In one example, the conversion element 201 is a photoelectric conversion element that converts light irradiated to the conversion element 201 into an electric charge. diode or MIS type photodiode. In this case, as the conversion element 201, a wavelength conversion body (scintillator) that converts radiation into light in a wavelength band detectable by the photoelectric conversion element can be further arranged. In this case, the conversion element 201 can be called an indirect conversion element. As the conversion element 201, a direct conversion element that directly converts radiation into electric charge may be used.

スイッチ素子202として、制御端子および2つの主端子を有するトランジスタ、例えば、薄膜トランジスタ(TFT)が用いられうる。変換素子201の一方の電極は、スイッチ素子202の2つの主端子のうち一方に電気的に接続され、変換素子201の他方の電極は、共通のバイアス線Vsを介して電源部108に電気的に接続される。図2では、変換素子201を相互に区別するために、変換素子201にSij(iは行の番号、jは列の番号を示す。)の符号が付されている。また、スイッチ素子202を相互に区別するために、スイッチ素子202にTij(iは行の番号、jは列の番号を示す)の符号が付されている。 A transistor having a control terminal and two main terminals, such as a thin film transistor (TFT), can be used as the switch element 202 . One electrode of the conversion element 201 is electrically connected to one of the two main terminals of the switch element 202, and the other electrode of the conversion element 201 is electrically connected to the power supply section 108 via a common bias line Vs. connected to In FIG. 2, the conversion elements 201 are denoted by Sij (where i indicates the row number and j indicates the column number) in order to distinguish the conversion elements 201 from each other. In order to distinguish the switch elements 202 from each other, the switch elements 202 are denoted by Tij (where i indicates the row number and j indicates the column number).

1つの行を構成する複数の画素PIXのスイッチ素子202の制御端子には、当該行の駆動線Gi(iは行の番号。)に接続されている。例えば、第1行を構成する複数の画素PIXのスイッチ素子202(T11~T1n)の制御端子は、第1行の駆動線G1に電気的に接続されている。したがって、走査回路102が画素アレイ101に配された複数の画素PIXを駆動する最小単位は、1つの行を構成する画素PIXである。 The control terminals of the switching elements 202 of the plurality of pixels PIX forming one row are connected to the drive line Gi (i is the number of the row) of the row. For example, the control terminals of the switching elements 202 (T11 to T1n) of the pixels PIX forming the first row are electrically connected to the drive line G1 of the first row. Therefore, the minimum unit for driving the plurality of pixels PIX arranged in the pixel array 101 by the scanning circuit 102 is the pixel PIX forming one row.

1つの列を構成する複数の画素PIXのスイッチ素子202の他方の主端子は、当該列の信号線Sigj(jは列の番号。)に接続されている。例えば、第1列を構成する複数の画素PIXのスイッチ素子202(T11~Tm1)の主端子は、第1列の信号線Sig1に電気的に接続されている。スイッチ素子202が導通状態である間に、変換素子201で生成された電荷に応じた信号が、信号線Sigを介して読出回路103に出力される。複数の信号線Sig1~Signのそれぞれは、読出回路103に電気的に接続される。 The other main terminals of the switching elements 202 of the plurality of pixels PIX forming one column are connected to the signal line Sigj (j is the number of the column) of the column. For example, the main terminals of the switching elements 202 (T11 to Tm1) of the plurality of pixels PIX forming the first column are electrically connected to the signal line Sig1 of the first column. While the switch element 202 is in a conductive state, a signal corresponding to the charges generated by the conversion element 201 is output to the readout circuit 103 via the signal line Sig. Each of the plurality of signal lines Sig1-Sign is electrically connected to the readout circuit 103. FIG.

読出回路103は、画素アレイ101から信号線Sig1~Signのそれぞれを介して並列に出力された複数の信号をそれぞれ増幅する複数の増幅回路300を含む。複数の増幅回路300のそれぞれは、複数の信号線Sigのそれぞれに対応して配されうる。読出回路103の増幅回路300は、画素アレイ101から読み出した信号を増幅する積分増幅器302と、積分増幅器302によって増幅された信号を保持するサンプルホールド回路303と、を含む。さらに、増幅回路300は、バッファアンプ304およびバッファアンプ305を含みうる。バッファアンプ304およびバッファアンプ305は、サンプルホールド回路303から出力された信号をバッファリングする。 The readout circuit 103 includes a plurality of amplifier circuits 300 that respectively amplify a plurality of signals output in parallel from the pixel array 101 via the signal lines Sig1 to Sign. Each of the plurality of amplifier circuits 300 can be arranged corresponding to each of the plurality of signal lines Sig. The amplifier circuit 300 of the readout circuit 103 includes an integral amplifier 302 that amplifies the signal read out from the pixel array 101 and a sample and hold circuit 303 that holds the signal amplified by the integral amplifier 302 . Further, amplifier circuit 300 may include buffer amplifier 304 and buffer amplifier 305 . Buffer amplifier 304 and buffer amplifier 305 buffer the signal output from sample hold circuit 303 .

積分増幅器302は、例えば、画素アレイ101とサンプルホールド回路303との間に並列に配された演算増幅器311と帰還容量312とリセットスイッチ313とを含みうる。演算増幅器311は、信号線Sigを介して供給される信号を受ける反転入力端子と、基準電源110から基準電圧Vrefを受ける非反転入力端子と、出力端子と、を備える。帰還容量312およびリセットスイッチ313は、演算増幅器311の反転入力端子と出力端子との間に並列に配される。帰還容量312は、可変の容量値Cfを有しうる。換言すると、帰還容量312は、容量値Cfを切替可能に構成されている。 Integrating amplifier 302 may include, for example, operational amplifier 311 , feedback capacitor 312 , and reset switch 313 arranged in parallel between pixel array 101 and sample-and-hold circuit 303 . The operational amplifier 311 has an inverting input terminal that receives a signal supplied via the signal line Sig, a non-inverting input terminal that receives a reference voltage Vref from the reference power supply 110, and an output terminal. A feedback capacitor 312 and a reset switch 313 are arranged in parallel between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 311 . Feedback capacitor 312 may have a variable capacitance value Cf. In other words, the feedback capacitor 312 is configured to switch the capacitance value Cf.

サンプルホールド回路303は、相関二重サンプリング(CDS:correlated double sampling)をそれぞれ行うCDS回路341およびCDS回路342を含む。CDS回路341は、保持回路323と保持回路324とを備え、信号線Sigを介して供給される信号に基づいてCDSを行う。バッファアンプ304は、差動アンプによって構成されており、保持回路323からの出力と保持回路324からの出力とを差動増幅して出力する。CDS回路342は、保持回路333と保持回路334とを備え、信号線Sigを介して供給される信号に基づいてCDSを行う。バッファアンプ305は、差動アンプによって構成されており、保持回路333からの出力と保持回路334からの出力を差動増幅して出力する。 The sample and hold circuit 303 includes a CDS circuit 341 and a CDS circuit 342 that respectively perform correlated double sampling (CDS). The CDS circuit 341 includes a holding circuit 323 and a holding circuit 324, and performs CDS based on a signal supplied via the signal line Sig. The buffer amplifier 304 is configured by a differential amplifier, differentially amplifies the output from the holding circuit 323 and the output from the holding circuit 324, and outputs the result. The CDS circuit 342 includes a holding circuit 333 and a holding circuit 334, and performs CDS based on a signal supplied via the signal line Sig. The buffer amplifier 305 is composed of a differential amplifier, differentially amplifies the output from the holding circuit 333 and the output from the holding circuit 334, and outputs the result.

保持回路323は、スイッチ325とコンデンサ326とを含みうる。保持回路323は、積分増幅器302から供給される信号を抵抗素子322とコンデンサ326とによって構成されるローパスフィルタによる処理を行った上で保持する。抵抗素子322は、スイッチ321によって選択的に有効または無効を設定可能である。保持回路324は、スイッチ327とコンデンサ328とを含みうる。保持回路324は、積分増幅器302から供給される信号を抵抗素子322とコンデンサ328とによって構成されるローパスフィルタによる処理を行った上で保持する。抵抗素子322は、スイッチ321によって選択的に有効または無効を設定可能である。 Holding circuit 323 may include switch 325 and capacitor 326 . The holding circuit 323 holds the signal supplied from the integrating amplifier 302 after processing it with a low-pass filter composed of the resistance element 322 and the capacitor 326 . Resistive element 322 can be selectively enabled or disabled by switch 321 . Holding circuit 324 may include switch 327 and capacitor 328 . The holding circuit 324 holds the signal supplied from the integrating amplifier 302 after processing it with a low-pass filter composed of a resistance element 322 and a capacitor 328 . Resistive element 322 can be selectively enabled or disabled by switch 321 .

同様に、保持回路333は、スイッチ335とコンデンサ336とを含みうる。保持回路333は、積分増幅器302から供給される信号を抵抗素子322とコンデンサ336とによって構成されるローパスフィルタによる処理を行った上で保持する。抵抗素子322は、スイッチ321によって選択的に有効または無効を設定可能である。保持回路334は、スイッチ337とコンデンサ338とを含みうる。保持回路334は、積分増幅器302から供給される信号を抵抗素子322とコンデンサ338とによって構成されるローパスフィルタによる処理を行った上で保持する。抵抗素子322は、スイッチ321によって選択的に有効または無効を設定可能である。 Similarly, holding circuit 333 may include switch 335 and capacitor 336 . The holding circuit 333 holds the signal supplied from the integrating amplifier 302 after processing it with a low-pass filter composed of the resistance element 322 and the capacitor 336 . Resistive element 322 can be selectively enabled or disabled by switch 321 . Holding circuit 334 may include switch 337 and capacitor 338 . The holding circuit 334 holds the signal supplied from the integrating amplifier 302 after processing it with a low-pass filter composed of the resistance element 322 and the capacitor 338 . Resistive element 322 can be selectively enabled or disabled by switch 321 .

図3に示される構成において、サンプルホールド回路303には、2つのCDS回路341、342が配されている。例えば、奇数行に配された画素PIXの信号が、CDS回路341で保持され、偶数行に配された画素PIXの信号が、CDS回路342で保持されてもよい。サンプルホールド回路303の構成は、図3に示される構成に限られることはなく、CDS回路が1つだけ配される構成であってもよい。また、サンプルホールド回路303に3つ以上のCDS回路が配されていてもよい。さらに、CDSを読出回路103で実施しない場合、スイッチとコンデンサとが1組のみ、サンプルホールド回路303に配されていてもよい。 In the configuration shown in FIG. 3, the sample and hold circuit 303 is provided with two CDS circuits 341 and 342 . For example, the CDS circuit 341 may hold the signals of the pixels PIX arranged in the odd rows, and the CDS circuit 342 may hold the signals of the pixels PIX arranged in the even rows. The configuration of sample-and-hold circuit 303 is not limited to the configuration shown in FIG. 3, and may be a configuration in which only one CDS circuit is arranged. Also, three or more CDS circuits may be arranged in the sample-and-hold circuit 303 . Furthermore, if CDS is not implemented in readout circuit 103 , only one set of switch and capacitor may be arranged in sample and hold circuit 303 .

読出回路103は、さらに、マルチプレクサ306、バッファ増幅器307、A/D変換器308を含みうる。マルチプレクサ306は、複数の増幅回路300から並列に出力される信号を順番に選択して出力する。バッファ増幅器307は、マルチプレクサ306から出力される信号をインピーダンス変換し、アナログ電気信号の信号データVoutとして出力する。A/D変換器308は、バッファ増幅器307から出力された信号データVoutをデジタル電気信号の信号データに変換し、処理部105および解析部109に供給する。 Readout circuitry 103 may further include multiplexer 306 , buffer amplifier 307 , and A/D converter 308 . A multiplexer 306 sequentially selects and outputs signals output in parallel from the plurality of amplifier circuits 300 . The buffer amplifier 307 impedance-converts the signal output from the multiplexer 306 and outputs it as signal data Vout of an analog electrical signal. The A/D converter 308 converts the signal data Vout output from the buffer amplifier 307 into signal data of a digital electrical signal, and supplies the signal data to the processing section 105 and the analysis section 109 .

上述の信号データの検出が信号線Sig1から信号線Signまで、それぞれ接続された読出回路103ごとに行われ、1行分の画像信号が検出される。この動作が、駆動線G1に接続された画素PIXから駆動線Gmに接続された画素PIXまで繰り返されることによって、放射線撮像装置100の画素アレイ101の全面のデジタル画像の信号データが生成される。 The detection of the signal data described above is performed for each readout circuit 103 connected to each of the signal lines Sig1 to Sign, and image signals for one row are detected. By repeating this operation from the pixel PIX connected to the drive line G1 to the pixel PIX connected to the drive line Gm, signal data of a digital image of the entire surface of the pixel array 101 of the radiation imaging apparatus 100 is generated.

次に、図4(a)、4(b)を用いて放射線撮像装置100の動作を説明する。図4(a)、4(b)は、放射線撮像装置100の撮像動作を説明するためのタイミング図である。本実施形態において、放射線撮像装置100は、行単位で画素PIXの出力動作を行う。ここで、1フレームの期間は、蓄積期間と読出期間とを含む。蓄積期間は、照射された放射線に応じた信号(電荷)を複数の画素PIXのそれぞれが蓄積する蓄積動作を行う期間である。読出期間は、走査回路102が複数の行(駆動線G)を順番に走査し、読出回路103が画素アレイ101から1フレーム分の信号を読み出す読出動作を行う期間である。 Next, the operation of the radiation imaging apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 4(a) and 4(b). 4A and 4B are timing charts for explaining the imaging operation of the radiation imaging apparatus 100. FIG. In this embodiment, the radiation imaging apparatus 100 performs the output operation of the pixels PIX on a row-by-row basis. Here, one frame period includes an accumulation period and a readout period. The accumulation period is a period during which an accumulation operation is performed in which each of the plurality of pixels PIX accumulates signals (charges) corresponding to irradiated radiation. The readout period is a period in which the scanning circuit 102 sequentially scans a plurality of rows (driving lines G) and the readout circuit 103 performs a readout operation of reading signals for one frame from the pixel array 101 .

また、放射線撮像装置100は、曝射スイッチがユーザによって押下されて放射線が照射されるまで、画素リセット動作を繰り返し行っている。画素リセット動作は、読出期間に行われる読出動作と同様に、走査回路102が行単位の走査を繰り返すことによって、放射線撮像装置100の画素アレイ101に配されたそれぞれの画素PIXをリセットする動作である。 Further, the radiation imaging apparatus 100 repeats the pixel reset operation until the user presses the exposure switch and the radiation is emitted. The pixel reset operation is an operation of resetting each pixel PIX arranged in the pixel array 101 of the radiation imaging apparatus 100 by the scanning circuit 102 repeating scanning in row units, similarly to the readout operation performed in the readout period. be.

ユーザによって曝射スイッチが押下されると、画素アレイ101に放射線が照射され、変換素子201(S11~Smn)には照射された放射線に応じた電荷が生成される。次に、放射線撮像装置100は、以下に示す読出回路103の積分増幅器302のリセット動作を開始する。具体的には、制御部106から制御信号RSTがリセットスイッチ313に与えられることによって帰還容量312がリセットされ、信号の伝送経路である積分増幅器302がリセットされる。次いで、リセットスイッチ313が非導通状態になることによって、リセット動作が終了する。ここで、積分増幅器302のリセット動作は、リセットスイッチ313が導通状態を維持している間の動作であり、伝送経路の電位を規定された初期値に戻す動作である。 When the user presses the exposure switch, the pixel array 101 is irradiated with radiation, and charges corresponding to the irradiated radiation are generated in the conversion elements 201 (S11 to Smn). Next, the radiation imaging apparatus 100 starts a reset operation of the integrating amplifier 302 of the readout circuit 103 described below. Specifically, control signal RST is applied from control section 106 to reset switch 313, thereby resetting feedback capacitor 312 and resetting integration amplifier 302, which is a signal transmission path. The reset operation is then terminated by the reset switch 313 becoming non-conductive. Here, the reset operation of the integrating amplifier 302 is an operation while the reset switch 313 is maintained in a conducting state, and is an operation of returning the potential of the transmission path to a specified initial value.

次に、放射線撮像装置100は、以下に示すノイズ成分サンプルホールド動作を開始する。制御部106からサンプルホールド回路303に制御信号ODDCDS1が供給される。制御信号ODDCDS1の供給に従って、CDS回路341の保持回路323のスイッチ325が導通状態になり、リセットされた積分増幅器302から積分増幅器302のノイズ成分がコンデンサ326に転送される。次いで、スイッチ325が非導通状態になることによって、ノイズ成分サンプルホールド動作が終了する。ここで、ノイズ成分サンプルホールド動作は、スイッチ325またはスイッチ335が導通状態を維持している間の動作である。 Next, the radiation imaging apparatus 100 starts the noise component sample hold operation described below. A control signal ODDCDS1 is supplied from the control unit 106 to the sample hold circuit 303 . In response to supply of control signal ODDCDS1, switch 325 of holding circuit 323 of CDS circuit 341 is turned on, and the noise component of integrating amplifier 302 is transferred to capacitor 326 from reset integrating amplifier 302 . The noise component sample-and-hold operation is then completed by turning switch 325 into a non-conducting state. Here, the noise component sample-and-hold operation is an operation while switch 325 or switch 335 maintains a conductive state.

次に、放射線撮像装置100は、以下に示す第1行の出力動作を開始する。ここで、第1行の出力動作の開始は、走査回路102から第1行の駆動線G1に与えられる駆動信号の立ち上がりによって規定され、第1行に配された画素PIXのスイッチ素子202(T11~T1n)が導通する。スイッチ素子202(T11~T1n)が導通することによって、第1行に配された変換素子(S11~S1n)で発生した電荷に基づくアナログ電気信号が、それぞれの画素PIXから信号線Sig1~Signを介して読出回路103に出力される。次いで、駆動線G1の立ち下がりによって、第1行に配された画素PIXのスイッチ素子202(T11~T1n)が非導通状態になり、画素PIXからの出力動作が終了する。本実施形態において、出力動作は、画素PIXのスイッチ素子202が導通状態を維持している間の動作をいう。 Next, the radiation imaging apparatus 100 starts the following output operation for the first row. Here, the start of the output operation of the first row is defined by the rise of the driving signal supplied from the scanning circuit 102 to the driving line G1 of the first row, and the switch element 202 (T11) of the pixel PIX arranged in the first row. ˜T1n) become conductive. By turning on the switch elements 202 (T11 to T1n), analog electric signals based on charges generated in the conversion elements (S11 to S1n) arranged in the first row are transferred from the respective pixels PIX to the signal lines Sig1 to Sign. output to the readout circuit 103 via the Next, due to the fall of the drive line G1, the switching elements 202 (T11 to T1n) of the pixels PIX arranged in the first row are brought into a non-conducting state, and the output operation from the pixels PIX is completed. In this embodiment, the output operation refers to the operation while the switch element 202 of the pixel PIX maintains the conducting state.

次に、放射線撮像装置100は、以下に示す信号サンプルホールド動作を開始する。制御部106からサンプルホールド回路303に制御信号ODDCDS2が供給され、CDS回路341の保持回路324のスイッチ327が導通状態になる。スイッチ327が導通状態になることによって、読み出された第1行に配された画素PIXの信号が、積分増幅器302を介してコンデンサ328に転送される。このとき、画素PIXから出力された信号には積分増幅器302のノイズ成分が付加される。次いで、スイッチ327が非導通状態にされ、ノイズ成分が付加された信号がコンデンサ328に保持される。スイッチ327が非導通状態になることによって、信号サンプルホールド動作が終了する。ここで、信号サンプルホールド動作は、スイッチ327またはスイッチ337が導通状態を維持している間の状態である。 Next, the radiation imaging apparatus 100 starts a signal sample-and-hold operation described below. A control signal ODDCDS2 is supplied from the control unit 106 to the sample hold circuit 303, and the switch 327 of the holding circuit 324 of the CDS circuit 341 is turned on. By turning on the switch 327 , the read signal of the pixel PIX arranged in the first row is transferred to the capacitor 328 via the integrating amplifier 302 . At this time, the noise component of the integral amplifier 302 is added to the signal output from the pixel PIX. Next, the switch 327 is made non-conductive, and the signal added with the noise component is held in the capacitor 328 . The signal sample and hold operation is terminated by switch 327 becoming non-conductive. Here, the signal sample-and-hold operation is the state while switch 327 or switch 337 maintains the conductive state.

信号のサンプリングが終了すると、放射線撮像装置100は、以下に示す信号処理動作を開始する。コンデンサ326に保持されたノイズ成分と、コンデンサ328に保持されたノイズ成分が付加された第1列の画素PIXの信号とが、それぞれ差動アンプであるバッファアンプ304に入力される。次いで、積分増幅器302のノイズ成分が除去された信号が、バッファアンプ304から出力される。その後、マルチプレクサ306によって選択的に転送されたノイズ成分が除去された信号が、バッファ増幅器307を介してA/D変換器308に供給される。A/D変換器308は、供給された第1行、第1列の画素PIXの信号をデジタルデータS(1、1)に変換し、デジタルに変換された信号データを処理する処理部105に出力する。第1行、第2列の画素PIXの信号の出力動作は第1行、第1列の信号の出力動作と並行して行われ、第1行、第1列のA/D変換が実施された後に、第1行、第2列の画素PIXの信号がマルチプレクサ306によって選択的に転送される。第1行、第2列の画素PIXの信号は、第1行、第1列の画素PIXの信号と同様に、A/D変換器308からデジタルデータS(1、2)として処理部105に出力される。以降、同様に、第1行の第3列目から第n列の画素PIXに対する信号データの出力動作が順次行われる。この信号処理動作によって、処理部105に信号データとしてデジタルデータS(1、3)~S(1、n)がそれぞれ出力され、信号処理動作が終了する。ここでこの信号処理動作は、ある行のリセット動作の開始から、当該行の次に行われる行のリセット動作開始までの間に行われている。つまり、ある行の画素PIXに対する信号処理動作は、当該行の次に同さされる行の画素の出力動作と、時間的に並列に行われている。 When signal sampling ends, the radiation imaging apparatus 100 starts signal processing operations described below. The noise component held in the capacitor 326 and the signal of the pixel PIX in the first column added with the noise component held in the capacitor 328 are input to the buffer amplifier 304, which is a differential amplifier. Then, the signal from which the noise component of integrating amplifier 302 has been removed is output from buffer amplifier 304 . After that, the noise component-removed signal selectively transferred by the multiplexer 306 is supplied to the A/D converter 308 via the buffer amplifier 307 . The A/D converter 308 converts the supplied signal of the pixel PIX in the first row and first column into digital data S(1,1), and sends the digitally converted signal data to the processing unit 105 for processing. Output. The signal output operation of the pixels PIX of the first row and second column is performed in parallel with the signal output operation of the first row and first column, and the A/D conversion of the first row and first column is performed. After that, the signal of the pixel PIX in the first row and second column is selectively transferred by the multiplexer 306 . The signal of the pixel PIX in the first row and second column is sent from the A/D converter 308 to the processing unit 105 as digital data S(1,2) in the same manner as the signal of the pixel PIX in the first row and first column. output. Thereafter, similarly, signal data output operations for the pixels PIX in the first row, third column to n-th column are sequentially performed. By this signal processing operation, the digital data S(1,3) to S(1,n) are respectively output as signal data to the processing unit 105, and the signal processing operation is completed. Here, this signal processing operation is performed from the start of the reset operation of a certain row to the start of the reset operation of the next row. In other words, the signal processing operation for the pixels PIX in a certain row is performed in parallel with the output operation for the pixels in the row next to the row.

以下、第1行と同様に、第2行のリセット動作、ノイズ成分サンプルホールド動作、出力動作、信号サンプルホールド動作、および、信号処理動作が行われる。第3行以降も同様の処理を行単位で順次繰り返し、画素アレイ101のすべての画素PIXに対応する信号データが、読出回路103から出力される。 Thereafter, reset operation, noise component sample-and-hold operation, output operation, signal sample-and-hold operation, and signal processing operation are performed in the second row in the same manner as in the first row. Similar processing is sequentially repeated for the third and subsequent rows, and signal data corresponding to all the pixels PIX of the pixel array 101 are output from the readout circuit 103 .

ここまで、放射線撮像装置100において放射線画像を取得する際の動作を説明した。この中で、駆動線Gに与えられる駆動信号が立ち下がることによって画素PIXからの出力動作が終了してから信号サンプルホールド動作を開始までの時間が短い場合、スイッチ素子202のスイッチングノイズが原因で画像にノイズが乗ってしまう場合がある。これは、駆動線Gと信号線Sigとの間の寄生容量を介して、駆動線Gに与えられる駆動信号が立ち下がる際に信号線電圧が変動し、信号線電圧が変動している間に信号サンプルホールド動作を開始してしまうことに原因がある。 So far, the operation of acquiring a radiation image in the radiation imaging apparatus 100 has been described. Among these, if the time from the end of the output operation from the pixel PIX to the start of the signal sample-and-hold operation due to the fall of the drive signal applied to the drive line G is short, the switching noise of the switch element 202 is the cause. The image may contain noise. This is because the signal line voltage fluctuates when the drive signal applied to the drive line G falls through the parasitic capacitance between the drive line G and the signal line Sig, and while the signal line voltage fluctuates The cause is that the signal sample-and-hold operation is started.

図5は、スイッチ素子202が導通状態と非導通状態との間で変化する際の信号線Sigの信号線電圧Vsigの変化を示す。信号線電圧Vsigは、積分増幅器302によって基準電圧Vrefと同電位に固定されている。しかし、駆動信号Vgが立ち上がり、スイッチ素子202が導通状態になると、駆動線Gの電圧変動が、駆動線Gと信号線Sigとの間の寄生容量を介して信号線Sigに伝わり、信号線電圧Vsigが瞬間的に基準電圧Vrefよりも高くなる。その後、信号線電圧Vsigは、積分増幅器302によって基準電圧Vrefと同電位に戻る。 FIG. 5 shows changes in the signal line voltage Vsig of the signal line Sig when the switch element 202 changes between the conducting state and the non-conducting state. The signal line voltage Vsig is fixed at the same potential as the reference voltage Vref by the integrating amplifier 302 . However, when the drive signal Vg rises and the switch element 202 becomes conductive, the voltage fluctuation of the drive line G is transmitted to the signal line Sig via the parasitic capacitance between the drive line G and the signal line Sig, and the signal line voltage Vsig momentarily becomes higher than the reference voltage Vref. After that, the signal line voltage Vsig returns to the same potential as the reference voltage Vref by the integration amplifier 302 .

次に、駆動信号Vgが立ち下がり、スイッチ素子202が非導通状態になると、駆動線Gの電圧変動が、駆動線Gと信号線Sigとの間の寄生容量を介して信号線Sigに伝わり、信号線電圧Vsigが瞬間的に基準電圧Vrefよりも低くなる。その後、信号線電圧Vsigは、積分増幅器302によって基準電圧Vrefと同電位に戻る。 Next, when the drive signal Vg falls and the switch element 202 becomes non-conductive, the voltage fluctuation of the drive line G is transmitted to the signal line Sig via the parasitic capacitance between the drive line G and the signal line Sig. The signal line voltage Vsig momentarily becomes lower than the reference voltage Vref. After that, the signal line voltage Vsig returns to the same potential as the reference voltage Vref by the integrating amplifier 302 .

このとき、図5に示されるように、信号線電圧Vsigが基準電圧Vrefに戻る前に、信号サンプルホールド動作を開始してしまう場合を考える。例えば、エネルギサブトラクション画像を取得する際に、体動の影響を考慮し1回目の撮影と2回目の撮影との間の時間間隔を短くするために、1回目の撮影における信号サンプルホールド動作を極力早く開始する場合が該当しうる。また、例えば、動画像の撮影など、連続して撮影を行う場合が該当しうる。この場合、画素アレイ101のそれぞれの画素PIXから出力される信号に加えて、スイッチ素子202のスイッチングノイズ成分がサンプルホールドされてしまい、結果的に得られる画像にノイズが付加されてしまう。発明者による実験によっても、駆動線Gに供給された駆動信号Vgが立ち下がり、出力動作が終了してから信号サンプルホールド動作を開始するまでの時間を短くしていくと、スイッチングノイズの影響が画像に付加されやすいことが確認されている。 At this time, as shown in FIG. 5, consider the case where the signal sample-and-hold operation is started before the signal line voltage Vsig returns to the reference voltage Vref. For example, when acquiring an energy subtraction image, in order to shorten the time interval between the first imaging and the second imaging in consideration of the influence of body movement, the signal sample and hold operation in the first imaging is performed as much as possible. This may be the case when starting early. Also, for example, it may correspond to a case where shooting is performed continuously, such as shooting a moving image. In this case, the switching noise component of the switching element 202 is sampled and held in addition to the signal output from each pixel PIX of the pixel array 101, and noise is added to the resulting image. According to experiments conducted by the inventor, the effect of switching noise is reduced by shortening the time from the fall of the drive signal Vg supplied to the drive line G and the end of the output operation to the start of the signal sample-and-hold operation. It has been confirmed that it is easy to add to images.

これは、積分増幅器302がサンプルホールド回路303の入力ノードを駆動する電流駆動能力を向上させ、信号線電圧Vsigの変動に対する応答を早くすれば改善できる。発明者による実験によっても、積分増幅器302の電流駆動能力を高くした場合、画像へのスイッチングノイズの影響が低減することが確認されている。ここで、電流駆動能力とは、積分増幅器302が、積分増幅器302の出力にどれだけ多くの電流を流すことができるかという能力と定義する。つまり、積分増幅器302が、サンプルホールド回路303の入力ノードに対して、より多くの電流を出力可能であることを電流駆動能力が高いという。 This can be improved by improving the current drivability of the integrating amplifier 302 for driving the input node of the sample-and-hold circuit 303 and speeding up the response to fluctuations in the signal line voltage Vsig. Experiments by the inventor have also confirmed that the effect of switching noise on images is reduced when the current drive capability of the integrating amplifier 302 is increased. Here, the current drive capability is defined as the capability of how much current the integrating amplifier 302 can pass through the output of the integrating amplifier 302 . In other words, the ability of the integrating amplifier 302 to output a larger amount of current to the input node of the sample-and-hold circuit 303 is called high current driving capability.

しかし、撮影モードによらず、一律に積分増幅器302の電流駆動能力を向上させた場合、読出回路103における消費電力、結果的には放射線撮像装置100の消費電力が増大してしまう。放射線撮像装置100において消費電力が増大すると、例えば、同じ容量のバッテリを用いた場合に、撮影可能枚数の減少などの問題が生じうる。また、例えば、特に静止画など1枚ずつ実施する撮影では、積分増幅器302の電流駆動能力を上げなくても、所望の1行あたりの読出時間の中で、出力動作が終了してから信号サンプルホールド動作を開始までの時間を適切に確保することが可能な場合もある。つまり、常に積分増幅器302の電流駆動能力を向上させる必要性はない場合がある。 However, if the current drive capability of the integrating amplifier 302 is uniformly improved regardless of the imaging mode, the power consumption of the readout circuit 103 and, as a result, the power consumption of the radiation imaging apparatus 100 will increase. If power consumption increases in the radiation imaging apparatus 100, problems such as a decrease in the number of images that can be captured may occur, for example, when a battery with the same capacity is used. Further, for example, in the case of photographing one image at a time, especially a still image, signal sampling can be performed after the output operation is completed within a desired readout time per row without increasing the current driving capability of the integrating amplifier 302 . In some cases, it is possible to secure an appropriate amount of time until the start of the hold operation. In other words, it may not always be necessary to improve the current driving capability of the integrating amplifier 302 .

そこで、本実施形態において、放射線撮像装置100は、エネルギサブトラクション画像の取得や骨密度測定画像(BMD:Bone Mineral Density)の取得、動画像の撮影など複数の連続した撮影を行う撮影モードと、静止画像など1枚の画像を取得する際の撮影モードとで、積分増幅器302の電流駆動能力を切り替える。より具体的には、エネルギサブトラクション画像の取得や骨密度測定画像の取得、動画像の撮影など複数の連続した撮影を行うモードにおける積分増幅器302の電流駆動能力が、静止画像など1枚の画像を取得する際のモードにおける電流駆動能力よりも高くなるように制御する。これによって、同じ被写体を連続して複数回撮影する際には、1行あたりの読出時間を短くしてモーションアーチファクトなどを低減しつつ、それぞれの画像は、スイッチングノイズの影響が抑制された診断などに利用できる高画質の画像になる。さらに、静止画像などを取得する撮影モードでは、消費電力が抑制されたモードとすることが可能になる。このような電流駆動能力の切替えは、例えば、制御部106によってなされうる。 Therefore, in the present embodiment, the radiation imaging apparatus 100 has an imaging mode for performing a plurality of continuous imaging operations such as acquisition of an energy subtraction image, acquisition of a BMD (Bone Mineral Density) image, acquisition of a moving image, and a stationary mode. The current drive capability of the integrating amplifier 302 is switched between the imaging mode when acquiring one image such as an image. More specifically, the current drive capability of the integral amplifier 302 in a mode of performing a plurality of continuous imaging such as acquisition of an energy subtraction image, acquisition of a bone densitometry image, and imaging of a moving image is sufficient to produce a single image such as a still image. It is controlled so as to be higher than the current drive capability in the acquisition mode. As a result, when the same subject is photographed multiple times in succession, the readout time per line is shortened to reduce motion artifacts, etc., while each image can be used for diagnostic purposes with the effects of switching noise suppressed. high-quality images that can be used for Furthermore, in a shooting mode for acquiring a still image or the like, it is possible to set a mode in which power consumption is suppressed. Such switching of the current drive capability can be performed by the control unit 106, for example.

ここで、骨密度測定画像(BMD:Bone Mineral Density)の取得は、骨密度を定量的に測定するために実施される。そのため、画像から骨や肺などの特定構造のみを強調した画像を生成・描出する「エネルギサブトラクション撮影」に比べて、より定量性が求められる。骨密度測定画像とエネルギサブトラクション画像とは、共通して、1行あたりの読出時間を短くしてモーションアーチファクトなどを低減する必要がある。骨密度測定画像の撮影においてモーションアーチファクトを低減する理由は、モーションアーチファクトが起きた場合に、定量的な測定精度が悪化しうるためである。エネルギサブトラクション画像の取得および骨密度測定画像の取得に用いられるTwo-shot撮影において、より定量性が求められる骨密度測定画像では、スイッチングノイズ(信号読み出しタイミングの違いによる重畳システムノイズ量の変化(違い))の影響が画像に付加されると、求められる測定精度が担保できなくなることがある。したがって、同じTwo-shot撮影であっても、骨密度測定画像の取得は、エネルギサブトラクション画像の取得よりも、1行あたりの読出時間を短くしてモーションアーチファクトなどを低減しつつ、電流駆動能力をよりも高くなるように制御してもよい。 Here, acquisition of a bone densitometry image (BMD: Bone Mineral Density) is performed to quantitatively measure bone density. Therefore, compared to "energy subtraction imaging," which generates and renders an image in which only specific structures such as bones and lungs are emphasized from an image, more quantification is required. In common with bone densitometry images and energy subtraction images, it is necessary to shorten the readout time per row to reduce motion artifacts and the like. The reason for reducing motion artifacts in capturing bone densitometry images is that motion artifacts can degrade quantitative measurement accuracy. In two-shot imaging used to acquire energy subtraction images and bone densitometry images, more quantitative bone densitometry images require switching noise (changes in the amount of superimposed system noise due to differences in signal readout timing (differences )) is added to the image, it may not be possible to ensure the required measurement accuracy. Therefore, even with the same two-shot imaging, the acquisition of the bone densitometry image shortens the readout time per row to reduce motion artifacts and the like, compared to the acquisition of the energy subtraction image, while increasing the current drive capability. may be controlled to be higher than

本実施形態において、読出回路103は、積分増幅器302の出力インピーダンスを制御することができ、積分増幅器302の電流駆動能力を制御可能である。例えば、読出回路103の出力インピーダンスを低くすれば、積分増幅器302の電流駆動能力を上げることができる。 In this embodiment, the readout circuit 103 can control the output impedance of the integrating amplifier 302 and can control the current driving capability of the integrating amplifier 302 . For example, by lowering the output impedance of the readout circuit 103, the current driving capability of the integrating amplifier 302 can be increased.

ここから、撮影モードに応じて画像のスイッチングノイズを低減するための放射線撮像装置100の動作について説明する。放射線撮像装置100は、エネルギサブトラクション画像の取得や動画像の撮影など連続した撮影を行う第1モードおよび第1モードよりも撮影と撮影との間の時間が長い静止画像などの撮影を行う第2モードを含む複数のモードで動作する。ここで、放射線撮像装置100の積分増幅器302は、サンプルホールド回路303の入力ノードを駆動する電流駆動能力を切替可能に構成されている。つまり、撮影モードに応じて、積分増幅器302の駆動能力が切り替わる。より具体的には、第1モードにおける電流駆動能力が、第2モードにおける電流駆動能力よりも高くなるように、積分増幅器302の電流駆動能力が切り替わる。 From here, the operation of the radiation imaging apparatus 100 for reducing the switching noise of the image according to the imaging mode will be described. The radiation imaging apparatus 100 has a first mode in which continuous imaging such as acquisition of an energy subtraction image and imaging of a moving image is performed, and a second mode in which a still image is captured with a longer interval between imaging than in the first mode. Works in multiple modes, including Here, the integral amplifier 302 of the radiation imaging apparatus 100 is configured to be able to switch the current drive capability for driving the input node of the sample-and-hold circuit 303 . That is, the drive capability of the integral amplifier 302 is switched according to the shooting mode. More specifically, the current drive capability of integrating amplifier 302 is switched such that the current drive capability in the first mode is higher than the current drive capability in the second mode.

これは、上述のように、積分増幅器302の出力インピーダンスを制御することによって、積分増幅器302の電流駆動能力を切り替えることができる。第1モードにおける積分増幅器302の出力インピーダンスが、第2モードにおける積分増幅器302の出力インピーダンスよりも低くなる。これによって、エネルギサブトラクション画像の取得や骨密度測定画像の取得、動画像の撮影を行う第1モードでは、1行あたりの読出時間を短くしてモーションアーチファクトなどを低減しつつ、得られる各画像の画質の低下を抑制できる。また、静止画像などの撮影を行う第2モードでは、消費電力を抑えた撮影が可能となる。 This can switch the current drive capability of the integrating amplifier 302 by controlling the output impedance of the integrating amplifier 302, as described above. The output impedance of integrating amplifier 302 in the first mode is lower than the output impedance of integrating amplifier 302 in the second mode. As a result, in the first mode in which an energy subtraction image is obtained, a bone density measurement image is obtained, and a moving image is captured, the readout time per row is shortened to reduce motion artifacts, etc., while reducing the motion artifacts. It is possible to suppress deterioration of image quality. In addition, in the second mode in which still images are captured, it is possible to capture images with reduced power consumption.

例えば、演算増幅器311の出力インピーダンスを切り替えることによって、積分増幅器302の電流駆動能力を切り替えることができる。この場合、第1モードにおける演算増幅器311の出力インピーダンスが、第2モードにおける演算増幅器311の出力インピーダンスよりも低くなる。これによって、上述の制御が可能になる。 For example, by switching the output impedance of the operational amplifier 311, the current driving capability of the integrating amplifier 302 can be switched. In this case, the output impedance of operational amplifier 311 in the first mode is lower than the output impedance of operational amplifier 311 in the second mode. This enables the control described above.

また、例えば、帰還容量312の容量値Cfを切り替えることによって、積分増幅器302の電流駆動能力を切り替えることができる。この場合、第1モードにおける積分増幅器302の出力インピーダンスが、第2モードにおける積分増幅器302の出力インピーダンスよりも低くなるように帰還容量312の容量値Cfを切り替える。より具体的には、第1モードにおける帰還容量312の容量値Cfが、第2モードにおける帰還容量312の容量値Cfよりも小さくなる。これによって、上述の制御が可能になる。 Further, for example, by switching the capacitance value Cf of the feedback capacitor 312, the current driving capability of the integrating amplifier 302 can be switched. In this case, the capacitance value Cf of the feedback capacitor 312 is switched so that the output impedance of the integrating amplifier 302 in the first mode becomes lower than the output impedance of the integrating amplifier 302 in the second mode. More specifically, the capacitance value Cf of feedback capacitor 312 in the first mode is smaller than the capacitance value Cf of feedback capacitor 312 in the second mode. This enables the control described above.

撮影モードに応じて、演算増幅器311の出力インピーダンスのみ、または、帰還容量312の容量値Cfのみが、切り替わってもよい。また、撮影モードに応じて、演算増幅器311の出力インピーダンスおよび帰還容量312の容量値Cfが、切り替わってもよい。例えば、放射線撮像装置100が3種類以上の撮影モードで動作する場合を考える。この場合、例えば、最も高速で(撮影と撮影との間の時間が短い)動作するモードにおいて、演算増幅器311の出力インピーダンスおよび帰還容量312の容量値Cfが切り替わってもよい。一方、中速のモードにおいて、演算増幅器311の出力インピーダンス、または、帰還容量312の容量値の一方が切り替わってもよい。それぞれの撮影モードに応じて、演算増幅器311の出力インピーダンスの切り替えと、帰還容量312の容量値Cfの切り替えと、は適宜、組み合わされればよい。 Only the output impedance of the operational amplifier 311 or only the capacitance value Cf of the feedback capacitor 312 may be switched according to the shooting mode. Also, the output impedance of the operational amplifier 311 and the capacitance value Cf of the feedback capacitor 312 may be switched according to the shooting mode. For example, consider a case where the radiation imaging apparatus 100 operates in three or more imaging modes. In this case, for example, the output impedance of the operational amplifier 311 and the capacitance value Cf of the feedback capacitor 312 may be switched in the mode operating at the highest speed (shortest time between shootings). On the other hand, in the medium speed mode, either the output impedance of operational amplifier 311 or the capacitance value of feedback capacitor 312 may be switched. The switching of the output impedance of the operational amplifier 311 and the switching of the capacitance value Cf of the feedback capacitor 312 may be appropriately combined according to each imaging mode.

ここで、放射線撮像装置100において、1フレームあたりの時間を短くする、換言すると1行あたりの読出時間を短くする方法について説明する。図4(b)には、1行あたりの読出時間を短くするための4つの要素が示されている。期間401は、積分増幅器302のノイズ成分をサンプリングするノイズ成分サンプルホールド動作の時間である。期間402は、駆動信号Vgが立ち上がりスイッチ素子202を導通状態にして画素PIXから読出回路103に信号を転送する出力動作の時間である。期間403は、これまで説明した、駆動信号Vgが立ち下がり、スイッチ素子202を非導通状態にしてから信号サンプルホールド動作を開始するまでの時間である。期間404は、信号サンプルホールド動作で信号をサンプリングする時間である。 Here, a method for shortening the time per frame, in other words, shortening the readout time per row in the radiation imaging apparatus 100 will be described. FIG. 4(b) shows four factors for shortening the readout time per row. A period 401 is a noise component sample-and-hold operation time for sampling the noise component of the integrating amplifier 302 . A period 402 is an output operation time during which the drive signal Vg rises to turn on the switch element 202 to transfer a signal from the pixel PIX to the readout circuit 103 . A period 403 is the time from when the driving signal Vg falls and the switch element 202 is brought into a non-conducting state to when the signal sample-and-hold operation is started. Period 404 is the time to sample the signal in the signal sample-and-hold operation.

放射線撮像装置100は、上述のように時間間隔が短い撮影を行うモードにおいて、期間403の時間を短くしつつ、スイッチングノイズの影響を抑制するために、積分増幅器302の電流駆動能力が切り替わる(静止画像などの撮影を行う場合よりも高くなる。)ことを説明した。しかしながら、これに限られることはなく、時間間隔が短いエネルギサブトラクション画像の取得や骨密度測定画像の取得、動画像の撮影を行うモードにおいて、静止画像などの撮影を行うモードよりも、期間401、期間402、期間404が、短くなってもよい。例えば、上述のように積分増幅器302の電流駆動能力を向上させることによって、期間401、期間402、期間404にかかる時間を短くすることができる。 In the radiographic imaging apparatus 100, in the imaging mode with short time intervals as described above, while shortening the period 403, the current drive capability of the integrating amplifier 302 is switched in order to suppress the influence of switching noise (still state). It will be higher than when shooting images etc.). However, the present invention is not limited to this, and in a mode of acquiring an energy subtraction image, acquiring a bone density measurement image, or capturing a moving image with a short time interval, the period 401, Period 402 and period 404 may be shortened. For example, by improving the current driving capability of the integrating amplifier 302 as described above, the time required for periods 401, 402, and 404 can be shortened.

一方、静止画像などの撮影を行う場合、期間401~404を短くする必要性は少なくなる。そのため、消費電力を抑制し、例えば、撮影可能枚数を増やすために、積分増幅器302の電流駆動能力が低い状態で、放射線撮像装置100は動作する。これによって、エネルギサブトラクション画像の取得や骨密度測定画像の取得、動画像の撮影を行う場合であっても、静止画像などの撮影を行う場合であっても、スイッチングノイズの影響が抑制された高画質な放射線画像が得られる。また、静止画像などの撮影を行う場合において、放射線撮像装置100の低消費電力化が実現する。 On the other hand, when shooting a still image or the like, there is less need to shorten the periods 401 to 404 . Therefore, the radiation imaging apparatus 100 operates in a state where the current drive capability of the integrating amplifier 302 is low in order to suppress power consumption and increase the number of images that can be captured, for example. As a result, even when acquiring energy subtraction images, acquiring bone densitometry images, capturing moving images, and capturing still images, etc., high-resolution images with suppressed effects of switching noise can be obtained. High-quality radiographic images can be obtained. In addition, when capturing a still image or the like, the power consumption of the radiation imaging apparatus 100 can be reduced.

ここから、撮影モードに応じて画像のスイッチングノイズ低減するための放射線撮像装置100の制御方法について説明する。図6に、撮影モードに応じて積分増幅器302の電流駆動能力を切り替える一例が示されている。ここでは、放射線撮像装置100において、静止画像の撮影(静止画撮影)、エネルギサブトラクション画像や骨密度測定画像を取得するために行うTwo-shot撮影、動画像の撮影(動画撮影)の3種類の撮影モードが選択可能である場合が示されている。また、積分増幅器302の電流駆動能力は、電流駆動能力X<電流駆動能力Y<電流駆動能力Zの順で、電流駆動能力Zが最もサンプルホールド回路303の入力ノードを駆動する能力が高い。換言すると、電流駆動能力Zにおいて、積分増幅器302からサンプルホールド回路303に流すことが可能な電流量が最も多くなる。 From here, a control method of the radiation imaging apparatus 100 for reducing switching noise of an image according to the imaging mode will be described. FIG. 6 shows an example of switching the current drive capability of the integral amplifier 302 according to the shooting mode. Here, in the radiation imaging apparatus 100, there are three types of imaging: still image imaging (still image imaging), two-shot imaging performed to acquire energy subtraction images and bone density measurement images, and moving image imaging (moving image imaging). A case is shown where the shooting mode is selectable. The current drive capability of the integrating amplifier 302 is in the order of current drive capability X<current drive capability Y<current drive capability Z, and the current drive capability Z has the highest ability to drive the input node of the sample-and-hold circuit 303 . In other words, the amount of current that can flow from the integrating amplifier 302 to the sample-and-hold circuit 303 is the largest at the current drive capability Z.

図6に示されるように、放射線撮像装置100において、画像のスイッチングノイズ低減のために、静止画撮影、Two-shot撮影、動画撮影の順で積分増幅器302の電流駆動能力を上げてもよい。また、Two-shot撮影においても、上述したように、エネルギサブトラクション画像の取得、骨密度測定画像の取得の順で積分増幅器302の電流駆動能力を上げてもよい。上述のように、例えば、演算増幅器311の出力インピーダンスを切り替えることによって、積分増幅器302の電流駆動能力を上げてもよい。また、例えば、帰還容量312の容量値Cfを切り替えることによって、積分増幅器302の電流駆動能力を上げてもよい。また、例えば、演算増幅器311の出力インピーダンスと帰還容量312の容量値Cfとを切り替えることによって、積分増幅器302の電流駆動能力を上げてもよい。 As shown in FIG. 6, in the radiation imaging apparatus 100, in order to reduce image switching noise, the current drive capability of the integrating amplifier 302 may be increased in the order of still image imaging, two-shot imaging, and moving image imaging. Also in two-shot imaging, as described above, the current drive capability of the integrating amplifier 302 may be increased in the order of acquisition of the energy subtraction image and acquisition of the bone density measurement image. As described above, the current drive capability of integrating amplifier 302 may be increased by, for example, switching the output impedance of operational amplifier 311 . Further, for example, the current driving capability of the integrating amplifier 302 may be increased by switching the capacitance value Cf of the feedback capacitor 312 . Further, for example, by switching the output impedance of the operational amplifier 311 and the capacitance value Cf of the feedback capacitor 312, the current driving capability of the integrating amplifier 302 may be increased.

また、図4(b)に示される期間403である、出力動作を終了してからサンプリング動作を開始するまでの時間を切り替えることで、スイッチングノイズを低減することもできる。つまり、静止画撮影など撮影と撮影との間の時間が長い場合、期間403の長さを長くすることができる。一方、エネルギサブトラクション画像の取得や骨密度測定画像の取得、動画像の撮影の場合は、期間403の長さが短いほど1フレームの時間が短くなりうる。したがって、積分増幅器302の電流駆動能力の最大値に応じて、期間403におけるスイッチ素子202を不導通状態にしてからサンプリング動作を開始するまでの期間403の長さが設定されうる。 Also, switching noise can be reduced by switching the time from the end of the output operation to the start of the sampling operation, which is the period 403 shown in FIG. 4B. That is, when the time between shootings such as still image shooting is long, the length of the period 403 can be lengthened. On the other hand, when obtaining an energy subtraction image, obtaining a bone density measurement image, or capturing a moving image, the shorter the length of the period 403, the shorter the time of one frame. Therefore, the length of the period 403 from when the switching element 202 is turned off in the period 403 to when the sampling operation is started can be set according to the maximum value of the current driving capability of the integrating amplifier 302 .

図7を用いて、積分増幅器302の駆動能力に応じた1行あたりの読出時間の制御方法について説明する。図7に示されるように1行の読出時間は、積分増幅器302のノイズ成分をサンプリングする期間701、駆動信号Vgが立ち上がりスイッチ素子202を導通させ信号を転送する期間702、駆動信号Vgが立ち下がりスイッチ素子202を非導通状態にしてからサンプリング動作を開始するまでの期間703、信号をサンプリングする期間704の4つの要素がある。 A method of controlling the readout time per row according to the driving capability of the integrating amplifier 302 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, the readout time for one row includes a period 701 during which the noise component of the integrating amplifier 302 is sampled, a period 702 during which the drive signal Vg rises and the switch element 202 is turned on to transfer the signal, and a period 702 during which the drive signal Vg falls. There are four elements: a period 703 from when the switch element 202 is turned off to the start of the sampling operation, and a period 704 for sampling the signal.

上述したように、放射線撮像装置100は、演算増幅器311の出力インピーダンスや帰還容量312の容量値Cfを切り替え、積分増幅器302の出力インピーダンスを切り替えることによって、積分増幅器302の電流駆動能力が制御される。演算増幅器311および帰還容量312のうち少なくともひとつを制御して、結果的に得られる積分増幅器302の出力インピーダンスに応じて、図7に示す期間703を長く、または、短く可変的に制御することもできる。 As described above, the radiation imaging apparatus 100 switches the output impedance of the operational amplifier 311 and the capacitance value Cf of the feedback capacitor 312, and switches the output impedance of the integrating amplifier 302, thereby controlling the current driving capability of the integrating amplifier 302. . At least one of operational amplifier 311 and feedback capacitor 312 may be controlled to variably lengthen or shorten period 703 shown in FIG. 7 depending on the resulting output impedance of integrating amplifier 302. can.

例えば、積分増幅器302の電流駆動能力を高くする。つまり、演算増幅器311の出力インピーダンスを低くする、および、積分増幅器302の帰還容量312を低くする、のうち少なくとも一方の制御によって結果的に積分増幅器302の出力インピーダンスを低くする。これによって、駆動信号Vgが立ち下がりスイッチ素子202を非導通状態にしてからサンプリング動作を開始するまでの期間403の長さを短くすることが可能となり、所望の1行あたりの読出時間を得ることもできる。例えば、スイッチ素子202が読出回路103に画素PIXから信号を出力するために導通した後に非導通状態に遷移してから、サンプルホールド回路303が当該信号をサンプリングするまでの時間が、静止画像などの撮影を行うモードよりもエネルギサブトラクション画像の取得や骨密度測定画像の取得、動画像の撮影を行うモードの方が短くてもよい。また、エネルギサブトラクション画像の取得や骨密度測定画像の取得に用いられるTwo-shot撮影において、エネルギサブトラクション画像の取得、骨密度測定画像の取得の順で、サンプルホールド回路303が当該信号をサンプリングするまでの時間が短くてもよい。 For example, the current drive capability of integrating amplifier 302 is increased. In other words, the output impedance of the integrating amplifier 302 is lowered by controlling at least one of lowering the output impedance of the operational amplifier 311 and lowering the feedback capacitance 312 of the integrating amplifier 302 . As a result, it is possible to shorten the length of period 403 from when the driving signal Vg turns switch element 202 into a non-conducting state to when the sampling operation is started, and a desired readout time per row can be obtained. can also For example, the time from when the switch element 202 transitions to the non-conducting state after being turned on to output a signal from the pixel PIX to the readout circuit 103 until the sample-and-hold circuit 303 samples the signal is the time required for a still image or the like. The mode for acquiring the energy subtraction image, the bone density measurement image, and the moving image shooting may be shorter than the mode for shooting. Also, in two-shot imaging used to acquire an energy subtraction image or a bone density measurement image, in the order of acquisition of the energy subtraction image and bone density measurement image, sample hold circuit 303 samples the signal. may be shorter.

この場合、積分増幅器302の電流駆動能力を高くすると、読出回路103の消費電力が増大し、結果的に放射線撮像装置100の消費電力が上がってしまう。また、帰還容量312の容量値Cfを低くしすぎた場合、所望の画像の画質(例えば、SNR)が得られないこともある。この両者のバランス、つまり、所望の消費電力および所望の画像の画質を得られる範囲の中で、駆動信号Vgを立ち下げることによってスイッチ素子202を非導通状態にし、出力動作を終了してからサンプリング動作を開始するまでの期間403の長さ、または、期間403によって決定する1行あたりの読出時間を制御することもできる。また、例えば、所望の1行あたりの読出時間、または、所望の期間403の長さに応じて、演算増幅器311の出力インピーダンス、または、帰還容量312の容量値Cfをそれぞれ制御し、結果的に得られる積分増幅器302の出力インピーダンスを制御してもよい。その際に、走査回路102が複数の行の複数の画素PIXを同時に駆動する画素加算が行われることによって、1フレームあたりの読出時間を短縮しうる。そのような画素加算においても、所望の1行あたりの読出時間、または、所望の期間403の長さに応じて、演算増幅器311の出力インピーダンス、または、帰還容量312の容量値Cfをそれぞれ制御する。それによって、結果的に得られる積分増幅器302の出力インピーダンスを制御してもよい。 In this case, increasing the current drive capability of the integrating amplifier 302 increases the power consumption of the readout circuit 103, resulting in an increase in the power consumption of the radiation imaging apparatus 100. FIG. Also, if the capacitance value Cf of the feedback capacitor 312 is too low, the desired image quality (for example, SNR) may not be obtained. In the balance between the two, that is, within the range in which the desired power consumption and desired image quality can be obtained, the switch element 202 is brought into a non-conducting state by falling the drive signal Vg, and the sampling is performed after the output operation is completed. It is also possible to control the length of the period 403 until the operation starts, or the readout time per row determined by the period 403 . Further, for example, the output impedance of the operational amplifier 311 or the capacitance value Cf of the feedback capacitor 312 is controlled according to the desired readout time per row or the desired length of the period 403, resulting in The output impedance of the resulting integrating amplifier 302 may be controlled. At this time, the scanning circuit 102 performs pixel addition in which a plurality of pixels PIX in a plurality of rows are driven at the same time, thereby shortening the readout time per frame. In such pixel addition as well, the output impedance of the operational amplifier 311 or the capacitance value Cf of the feedback capacitor 312 is controlled according to the desired readout time per row or the desired length of the period 403. . Thereby, the output impedance of the resulting integrating amplifier 302 may be controlled.

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the claims are appended to make public the scope of the invention.

100:放射線撮像装置、101:画素アレイ、103:読出回路、302:積分増幅器、303:サンプルホールド回路、PIX:画素 100: radiation imaging apparatus, 101: pixel array, 103: readout circuit, 302: integral amplifier, 303: sample and hold circuit, PIX: pixel

Claims (16)

入射した放射線に応じた信号を生成する複数の画素が配された画素アレイと、前記画素アレイから信号を読み出す読出回路と、を含み、第1モードおよび前記第1モードよりも撮影と撮影との間の時間が長い第2モードを含む複数のモードで動作する放射線撮像装置であって、
前記読出回路は、前記画素アレイから読み出した信号を増幅する積分増幅器と、前記積分増幅器によって増幅された信号を保持するサンプルホールド回路と、を含み、
前記積分増幅器は、前記サンプルホールド回路の入力ノードを駆動する電流駆動能力を切替可能に構成されており、
前記第1モードにおける前記電流駆動能力が、前記第2モードにおける前記電流駆動能力よりも高いことを特徴とする放射線撮像装置。
a pixel array in which a plurality of pixels that generate signals corresponding to incident radiation are arranged; and a readout circuit that reads out signals from the pixel array; A radiation imaging apparatus that operates in a plurality of modes including a second mode with a long interval between
The readout circuit includes an integral amplifier that amplifies the signal read out from the pixel array, and a sample-and-hold circuit that holds the signal amplified by the integral amplifier,
the integrating amplifier is configured to be able to switch current driving capability for driving an input node of the sample-and-hold circuit,
A radiation imaging apparatus, wherein the current drive capability in the first mode is higher than the current drive capability in the second mode.
前記積分増幅器の出力インピーダンスを切り替えることによって、前記電流駆動能力が切り替わり、
前記第1モードにおける前記積分増幅器の出力インピーダンスが、前記第2モードにおける前記積分増幅器の出力インピーダンスよりも低いことを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。
By switching the output impedance of the integrating amplifier, the current driving capability is switched,
2. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the output impedance of said integrating amplifier in said first mode is lower than the output impedance of said integrating amplifier in said second mode.
前記積分増幅器が、前記画素アレイと前記サンプルホールド回路との間に並列に配された演算増幅器および帰還容量を含み、
前記演算増幅器の出力インピーダンスを切り替えることによって、前記電流駆動能力が切り替わり、
前記第1モードにおける前記演算増幅器の出力インピーダンスが、前記第2モードにおける前記演算増幅器の出力インピーダンスよりも低いことを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。
the integrating amplifier includes an operational amplifier and a feedback capacitor arranged in parallel between the pixel array and the sample-and-hold circuit;
By switching the output impedance of the operational amplifier, the current driving capability is switched,
2. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the output impedance of said operational amplifier in said first mode is lower than the output impedance of said operational amplifier in said second mode.
前記帰還容量は、容量値を切替可能に構成されており、
前記第1モードにおける前記積分増幅器の出力インピーダンスが、前記第2モードにおける前記積分増幅器の出力インピーダンスよりも低くなるように前記容量値が切り替わることを特徴とする請求項3に記載の放射線撮像装置。
The feedback capacitor is configured to be able to switch a capacitance value,
4. The radiation imaging apparatus according to claim 3, wherein the capacitance value is switched such that the output impedance of the integrating amplifier in the first mode is lower than the output impedance of the integrating amplifier in the second mode.
前記積分増幅器が、前記画素アレイと前記サンプルホールド回路との間に並列に配された演算増幅器および帰還容量を含み、
前記帰還容量の容量値を切り替えることによって、前記電流駆動能力が切り替わり、
前記第1モードにおける前記積分増幅器の出力インピーダンスが、前記第2モードにおける前記積分増幅器の出力インピーダンスよりも低くなるように前記容量値が切り替わ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 integrating amplifier includes an operational amplifier and a feedback capacitor arranged in parallel between the pixel array and the sample-and-hold circuit;
By switching the capacitance value of the feedback capacitor, the current driving capability is switched,
2. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein said capacitance value is switched such that the output impedance of said integrating amplifier in said first mode is lower than the output impedance of said integrating amplifier in said second mode.
前記第1モードにおける前記帰還容量の容量値が、前記第2モードにおける前記帰還容量の容量値よりも小さいことを特徴とする請求項4または5に記載の放射線撮像装置。 6. The radiation imaging apparatus according to claim 4, wherein the capacitance value of said feedback capacitor in said first mode is smaller than the capacitance value of said feedback capacitor in said second mode. 前記複数の画素のそれぞれは、前記複数の画素で生成された信号を前記読出回路に出力するためのスイッチ素子を含み、
前記スイッチ素子が前記読出回路に画素から信号を出力するために導通した後に非導通状態に遷移してから、前記サンプルホールド回路が当該信号をサンプリングするまでの時間が、前記第2モードよりも前記第1モードの方が短いことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の放射線撮像装置。
each of the plurality of pixels includes a switch element for outputting the signal generated by the plurality of pixels to the readout circuit;
The time from when the switching element transitions to the non-conducting state after being turned on to output a signal from the pixel to the readout circuit until the sample-and-hold circuit samples the signal is longer than that in the second mode. 7. The radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the first mode is shorter.
前記電流駆動能力を切替るように前記読出回路を制御する制御部をさらに含み、
前記第1モードが、動画像、エネルギサブトラクション画像および骨密度測定画像のうち少なくとも1つの撮影のモードであり、
前記第2モードが、静止画像の撮影のモードであることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の放射線撮像装置。
further comprising a control unit that controls the readout circuit to switch the current drive capability;
the first mode is at least one imaging mode of a moving image, an energy subtraction image, and a bone densitometry image;
8. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the second mode is a still image capturing mode.
前記第1モードにおける前記読出回路の消費電力が、前記第2モードにおける前記読出回路の消費電力よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の放射線撮像装置。 9. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein power consumption of said readout circuit in said first mode is greater than power consumption of said readout circuit in said second mode. 前記複数のモードが、前記第1モードよりも撮影と撮影との間の時間が短い第3モードをさらに含み、
前記第3モードにおける前記電流駆動能力が、前記第1モードにおける前記電流駆動能力よりも高いことを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の放射線撮像装置。
wherein the plurality of modes further includes a third mode in which the time between shootings is shorter than that in the first mode;
10. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the current drive capability in the third mode is higher than the current drive capability in the first mode.
前記第1モードが、エネルギサブトラクション画像の撮影モードであり、
前記第3モードが、動画像の撮影モードであることを特徴とする請求項10に記載の放射線撮像装置。
the first mode is an energy subtraction image capturing mode,
11. The radiation imaging apparatus according to claim 10, wherein the third mode is a moving image capturing mode.
前記第1モードが、エネルギサブトラクション画像の撮影モードであり、
前記第3モードが、骨密度測定画像の撮影モードであることを特徴とする請求項10に記載の放射線撮像装置。
the first mode is an energy subtraction image capturing mode,
11. The radiation imaging apparatus according to claim 10, wherein the third mode is a mode for capturing a bone density measurement image.
前記第1モードが、骨密度測定画像の撮影モードであり、
前記第3モードが、動画像の撮影モードであることを特徴とする請求項10に記載の放射線撮像装置。
the first mode is an imaging mode for bone densitometry images,
11. The radiation imaging apparatus according to claim 10, wherein the third mode is a moving image capturing mode.
前記複数のモードが、前記第1モードよりも撮影と撮影との間の時間が短い第3モードと、前記第3モードよりも撮影と撮影との間の時間が短い第4モードと、をさらに含み、
前記第3モードにおける前記電流駆動能力が、前記第1モードにおける前記電流駆動能力よりも高く、
前記第4モードにおける前記電流駆動能力が、前記第3モードにおける前記電流駆動能力よりも高いことを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の放射線撮像装置。
The plurality of modes further include a third mode in which the time between shootings is shorter than in the first mode, and a fourth mode in which the time between shootings is shorter than in the third mode. including
the current drivability in the third mode is higher than the current drivability in the first mode;
10. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the current drive capability in the fourth mode is higher than the current drive capability in the third mode.
前記第1モードが、エネルギサブトラクション画像の撮影モードであり、
前記第3モードが、骨密度測定画像の撮影モードであり、
前記第4モードが、動画像の撮影モードであることを特徴とする請求項14に記載の放射線撮像装置。
the first mode is an energy subtraction image capturing mode,
the third mode is an imaging mode for bone densitometry images,
15. The radiation imaging apparatus according to claim 14, wherein the fourth mode is a moving image capturing mode.
請求項1乃至15の何れか1項に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置から出力される信号を処理するプロセッサと、
を備えることを特徴とする放射線撮像システム。
a radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 15;
a processor that processes signals output from the radiation imaging apparatus;
A radiation imaging system comprising:
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