JP3890210B2 - 画像撮影装置及び画像撮影装置の制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体像を撮像する画像撮影装置及び画像撮影装置の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ある種の蛍光体に放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を照射すると、この放射線エネルギーの一部が蛍光体中に蓄積され、この蛍光体に可視光等の励起光を照射すると、蓄積されたエネルギーに応じて蛍光体が輝尽発光を示すことが知られており、このような性質を示す蛍光体は蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）と呼ばれる。
【０００３】
この蓄積性蛍光体を利用して、人体等の被写体の放射線画像情報を一旦蓄積性蛍光体のシートに記録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザ光等の励起光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、この画像信号に基づき写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示装置に被写体の放射線画像を可視像として出力させる放射線画像情報記録再生システムが提案されている（特開昭５５−１２４２９号、同５６−１１３９５号など）。
【０００４】
また、近年においては半導体のセンサを使用して同様にＸ線画像を撮影する装置が開発されている。これらのシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真システムと比較して極めて広い放射線露出域にわたって画像を記録しうるという実用的な利点を有している。すなわち、非常に広いダイナミックレンジのＸ線を光電変換手段により読み取って電気信号に変換し、この電気信号を用いて写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示装置に放射線画像を可視像として出力させることによって、放射線露光量の変動に影響されない放射線画像を得ることができる。
【０００５】
従来のＸ線撮影装置の使用サイクルでは、通常１日周期の電源サイクルとなる。例えば、Ｘ線発生装置の動作テスト時に、Ｘ線フィルムチェンジャ、Ｘ線固体撮像装置などの装置も電源を投入し、その後、患者などの被写体が訪れる可能性のある間、電源は投入された状態を維持し、その日の撮影が終了した時に電源を遮断する。
【０００６】
その間、撮影装置が絶え間なくＸ線を撮影することはごく希であるので、通常、撮影の無い間、撮影装置は低消費電力に抑えたり、撮像デバイスを撮像状態から開放することにより撮像デバイスの負荷を低減する待機モードに移行する。これは、例えば、操作者の指示入力により待機モードに移行する場合や撮影装置に対し所定時間の間に何のアクセスも無い場合に撮影装置が自動的に待機モードに移る。
【０００７】
そして患者などの被写体が現れた場合に、通常、操作者の指示入力によりその待機モードから通常の撮影モードに移行する。
【０００８】
また、従来技術として、特開平１０−１０４７６６号に、Ｘ線画像センサ付近に患者検知センサーを設けることによって、患者がセンサ前にいる期間だけＸ線画像センサーを撮影状態（オン）にし、患者がいない時には待機状態（オフ）にする技術が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の装置では操作者の指示により撮影モードと待機モードの間を遷移するため、操作者の操作ミスや所定時間の設定値が長いなど人体（被写体）が無いにもかかわらず、撮影準備の状態で装置が維持される場合がある。これは、時としてＸ線撮像デバイスの寿命を縮めることとなる。半導体で構成されたセンサは、撮影準備の際に、即ち撮影までの待ち時間の発生、および、トータル製品寿命の短縮という問題が生じる可能性がある。また、撮像部に長時間通電することはセンサ筐体が熱を余分に発生させることになり、熱によるセンサあるいは、読み出し回路のオフセットを上昇させる弊害がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、
Ｘ線を曝射するためのＸ線発生装置と、
前記Ｘ線を電気信号に変換するための複数の撮像素子から構成されるセンサと、
前記電気信号を増幅するための前置増幅器と、
前記複数の撮像素子を初期化するための第１の電源と、
前記前置増幅器を駆動するための第２の電源と、
前記複数の撮像素子を初期化した後に曝射許可信号を前記Ｘ線発生装置に送付し、送付した後に前記前置増幅器を駆動するように前記第１の電源及び前記第２の電源を制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像撮影装置を提供する。
【００１１】
また、Ｘ線発生装置から曝射されたＸ線を電気信号に変換するための複数の撮像素子から構成されるセンサと、前記電気信号を増幅するための前置増幅器と、前記複数の撮像素子を初期化するための第１の電源と、前記前置増幅器を駆動するための第２の電源とを備える画像撮影装置の制御方法であって、前記複数の撮像素子を初期化した後に曝射許可信号を前記Ｘ線発生装置に送付し、送付した後に前記前置増幅器を駆動するように前記第１の電源及び前記第２の電源を制御することを特徴とする画像撮影装置の制御方法を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
本実施の形態による画像撮影装置は、半導体で構成されたフラットパネルセンサ（センサ）の寿命を延ばすために、フラットパネルセンサへの電源と、センサからの電気信号を増幅するアンプやアンプからの信号を順次読み出すマルチプレクサ等を含む読み出し回路へ電源供給を独立にすることによって、撮影までのセンサの待機時間をある程度もうけ、しかも撮影部の発熱を押さえることを可能にする。
【００１６】
詳しく述べると、フラットパネルセンサの特徴としては、電力消費量が小さいので発熱という点では問題が無いが、電源投入直後に撮影を開始すると各チャンネルのオフセット量が高く、安定した画像を得ることが出来ない。それを解決するためには、患者検知センサ、あるいは放射線情報システムからの撮影オーダー情報の入力をタイミングとして、センサの電源をオンし、患者がいなくなったタイミング、あるいは一連の画像撮影が完了した時点でセンサ電源をオフすることが考えられる。ただし、厳密な意味ではセンサに電源を供給してスイッチングすることによりセンサの寿命を縮めることを考えれば、患者がセンサの前にいる期間でなく、撮影の期間だけセンサ電源をオンすることが望ましい。
【００１７】
しかし、Ｘ線曝射直前ではオフセットが比較的大きい。これを解決するためにＸ線発生装置に対して、操作者がＸ線発生装置を起動されるための要求を行い、それに応じて出力されるレディリクエスト信号（Ｘ線発生装置がＸ線曝射を行える状態にするために、Ｘ線発生装置内の機器を起動させるための信号）でセンサをＯＮすることで解決できる。一般的にレディリクエスト信号で、管球のローター（回転陽極）が回転しはじめて、一定回転に達し、フィラメント、高圧電圧がレディ（準備完了）になった時点（つまり、操作者等からのＸ線の曝射の要求を受け入れることが可能になった時点）で、レディ信号がＸ線発生装置から発生させられる。レディリクエスト信号が出力されてからレディ信号が出力されるまでの時間は１秒前後が一般的であり、約１秒あればセンサのオフセットレベルを充分小さくすることが可能である。
【００１８】
しかし、センサの特性によってはレディリクエスト信号からレディ信号までのＸ線発生装置に依存した時間では、オフセットが安定するには不十分なことが考えられる。この場合にはレディリクエスト信号を受けて、センサの電源をオンしてから予め決められた時間経過後に、Ｘ線装置に対して曝射許可信号を発生させることもできる。他方、制御が非常に複雑になるが、センサパネルのオフセット量を読み出し回路を使用してリアルタイムにチェックして、オフセット量をみながら曝射許可信号を生成することも可能である。この場合は、このオフセット読み出しの際に第二の読み出し用の電源をＯＮする必要がある。
【００１９】
他方、センサからのデータを読み出すための読み出し回路は、電力を消費するアンプ回路等で構成されるため、長時間オンしていると発生する熱が、センサあるいは読み出し回路に悪影響をおよぼす。この読み出し回路は、電源投入直後であっても比較的安定に動作するので、二つの電源投入タイミングが考えられる。ひとつは、曝射リクエスト信号（操作者等が、Ｘ線曝射要求を行うことによって生成される信号）であり、もう一つはＸ線曝射完了信号である。曝射完了信号の生成は、Ｘ線装置の高圧のオフ信号をもとに生成することもできるし、撮影装置側にＸ線モニタ用のセンサを設けてそれを使用してもよい。
【００２０】
図１を用いて、本実施の形態のＸ線撮像システム（画像撮影装置）の全体を説明する。１０１はＸ線室、１０２はＸ線制御室、１０３は診断室を表している。本Ｘ線撮像システムの全体的な動作はシステム制御部１１０によって支配される。システム制御部１１０の機能は、主に以下に述べるものである。
【００２１】
まず、操作者インターフェース１１１を介して操作者からの指示を受ける。操作者インターフェース１１１の他に、Ｘ線制御卓５０１を使用して撮影が行われる。
【００２２】
操作者インターフェース１１１は、ディスプレイ上のタッチパネル、マウス、キーボード、ジョイスティック、フットスイッチなどがある。操作者インターフェース１１１から撮像条件（静止画、動画、Ｘ線管電圧、管電流、Ｘ線照射時間など）および撮像タイミング、画像処理条件、被検者ＩＤ、取込画像の処理方法などの設定を行うことが出来るが、ほとんどの情報は放射線情報システムから転送されるので、個別に入力する必要はない。操作者の重要な作業は、撮影した画像の確認作業である。つまり、アングルが正しいか、患者が動いていないか、画像処理が適切か等の判断をおこなう。
【００２３】
そして、システム制御部１１０はＸ線撮像シーケンスを司る撮像制御部２１４に、撮像者１０５の指示に基づいた撮像条件を指示し、データを取り込む。撮像制御部２１４はその指示に基づき、放射線源であるＸ線発生装置１２０、撮像用寝台１３０、Ｘ線検出器１４０を駆動して画像データを取り込み、画像処理部１０に転送後、操作者指定の画像処理を施してディスプレイ１６０に表示、同時に基本画像処理データを外部記憶装置１６１に保存する。
【００２４】
さらに、システム制御部１１０は撮像者１０５の指示に基づいて、再画像処理及び再生表示、ネットワーク上の装置へ画像データを転送して保存、ディスプレイ表示やフィルムヘの印刷などを行う。
【００２５】
次に、信号の流れを追って順次説明を加える。
【００２６】
Ｘ線発生装置１２０にはＸ線管球１２１とＸ線絞り１２３とが含まれる。Ｘ線管球１２１は撮像制御部２１４に制御された高圧発生電源１２４によって駆動され、Ｘ線ビーム１２５を放射する。Ｘ線絞り１２３は撮像制御部２１４により駆動され、撮像領域の変更に伴い、不必要なＸ線照射を行わないようにＸ線ビーム１２５を整形する。Ｘ線ビーム１２５はＸ線透過性の撮像用寝台１３０の上に横たわった被検体１２６に向けられる。撮像用寝台１３０は、撮像制御部２１４の指示に基づいて駆動される。Ｘ線ビーム１２５は、被検体１２６および撮像用寝台１３０を透過した後にＸ線検出器１４０に照射される。
【００２７】
Ｘ線検出部１４０はグリッド１４１、シンチレータ１４２、センサ８、Ｘ線露光量モニタ（ＡＥＣ）１４４および駆動回路１４５から構成される。ここで、駆動回路は、センサからの信号を読み出す読み出し回路と、センサ内の読み出す画素を選択しラインセレクタを含む）グリッド１４１は、被検体１２６を透過することによって生じるＸ線散乱の影響を低減する。グリッド１４１はＸ線低吸収部材と高吸収部材とから成り、例えば、ＡｌとＰｂとのストライプ構造をしている。そして、光検出器アレー８とグリッド１４１との格子比の関係によりモワレが生じないようにＸ線照射時には撮像制御部２１４の指示に基づいてグリッド１４１を振動させる。
【００２８】
シンチレータ１４２ではエネルギーの高いＸ線によって蛍光体の母体物質が励起され、再結合する際の再結合エネルギーにより可視領域の蛍光が得られる。その蛍光はＣａＷＯ４やＣｄＷＯ４などの母体自身によるものやＣｓＩ：ＴｌやＺｎＳ：Ａｇなどの母体内に付活された発光中心物質によるものがある。
【００２９】
このシンチレータ１４２に隣接して被写体像を検出するセンサ８が配置されている。このセンサ８は光子を電気信号に変換する。Ｘ線露光量モニタ１４４はＸ線透過量を監視するものである。Ｘ線露光量モニタ１４４は結晶シリコンの受光素子などを用いて直接Ｘ線を検出しても良いし、イオンチャンバ方式のものをセンサ８の前面に配置しても良いし、シンチレータ１４２からの光を検出してもよい。
【００３０】
この例では、シンチレータを透過した可視光（Ｘ線量に比例）をセンサで検知し、撮像制御部２１４にその情報を送り、撮像制御部２１４はその情報に基づいて高圧発生電源１２４を駆動してＸ線を遮断あるいは調節する。センサ８のデ―タを読み出すための読み出し回路等を含む駆動回路１４５は、撮像制御部２１４の制御下で、フラットパネルセンサ８を駆動し、各画素から信号を読み出す。センサ８、駆動回路１４５については後で詳述する。
【００３１】
Ｘ線検出部１４０からの画像信号は、Ｘ線室１０１からＸ線制御室１０２内の画像処理部１０へ転送される。この転送の際、Ｘ線室１０１内はＸ線発生に伴うノイズが大きいため、画像データがノイズのために正確に転送されない場合が有るため、転送路の耐雑音性を高くする必要がある。誤り訂正機能を持たせた伝送系にする事やその他、例えば、差動ドライバによるシールド付き対より線や光ファイバによる転送路を用いることが望ましい。画像処理部１０では、撮像制御部２１４の指示に基づき表示データを切り替える（後に詳しく述べる）。その他、画像データの補正、空間フィルタリング、リカーシブ処理などをリアルタイムで行ったり、階調処理、散乱線補正、ＤＲ圧縮処理などを行うことも可能である。
【００３２】
処理された画像はディスプレイアダプタ１５１を介してディスプレイ１６０に表示される。またリアルタイム画像処理と同時に、データの補正のみ行われた基本画像は、高速記憶装置１６１に保存される。高速記憶装置１６１としては、大容量、高速かつ高信頼性を満たすデータ保存装置が望ましく、例えば、ＲＡＩＤ等のハードディスクアレー等が望ましい。また、操作者の指示に基づいて、高速記憶装置１６１に蓄えられた画像データは外部記憶装置に保存される。その際、画像データは所定の規格（例えば、ＩＳ＆Ｃ）を満たすように再構成された後に、外部記憶装置に保存される。外部記憶装置は、例えば、光磁気ディスク１６２、ＬＡＮ上のファイルサーバ１７０内のハードディスクなどである。
【００３３】
本Ｘ線撮像システムはＬＡＮボード１６３を介して、ＬＡＮに接続する事も可能であり、ＨＩＳとのデータの互換性を持つ構造を有している。ＬＡＮには、複数のＸ線撮像システムを接続する事は勿論のこと、画像を動画・静止画を表示するモニタ１７４、画像データをファイリングするファイルサーバ１７０、画像をフィルムに出力するイメージプリンタ１７２、複雑な画像処理や診断支援を行う画像処理用端末１７３などが接続される。本Ｘ線撮像システムは、所定のプロトコル（例えば、ＤＩＣＯＭ）に従って、画像データを出力する。その他、ＬＡＮに接続されたモニタを用いて、Ｘ線撮像時に医師によるリアルタイム遠隔診断が可能である。
【００３４】
図２にセンサ８の一部分の等価回路を示す。以下の例はアモーファスシリコンで形成された２次元のセンサについて説明を加えていくが、センサは特に限定する必要はなく、例えばその他の固体撮像素子（電荷結合素子など）あるいは光電子倍増管のような素子であってもよい。そのような他の素子の場合でも、Ａ／Ｄ変換部の機能、構成については同様である。
【００３５】
さて、図２に戻って説明を加える。本実施の形態の一画素１の構成は光電変換素子２１と電荷の蓄積および読み取りを制御するスイッチングＴＦＴ（薄膜トランジスタ）２２とで構成され、一般にはガラスの基板上に配されたアモーファスシリコン（α−Ｓｉ）で形成される。光電変換素子２１中は、単に寄生キャパシタンスを有した光ダイオード２１Ｄでもよいし、光ダイオード２１Ｄとダイナミックレンジを改良するように追加コンデンサ２１Ｃを並列に含んだ構成であってもよい。
【００３６】
ダイオード２１ＤのアノードＡは共通電極であるバイアス配線Ｌｂに接続され、カソードＫはコンデンサ２１Ｃに蓄積された電荷を読みだすための制御自在なスイッチングＴＦＴ２２に接続されている。この例では、スイッチングＴＦＴ２２はダイオード２１ＤのカソードＫと電荷読み出し用増幅器２６との間に接続された薄膜トランジスタである。
【００３７】
信号電荷はスイッチングＴＦＴ２２とリセット用スイッチング素子２５を操作してコンデンサ２１Ｃをリセットした後に、放射線１を放射することにより、光ダイオード２１Ｄで放射線量に応じた電荷発生し、コンデンサ２１Ｃに蓄積される。その後、再度、信号電荷はスイッチングＴＦＴ２２とリセット用スイッチング素子２５を操作して容量素子に電荷を転送する。そして、光ダイオード２１Ｄにより蓄積された量を電位信号として前置増幅器２６によって読み出し、Ａ／Ｄ変換を行うことにより入射放射線量を検出する。
【００３８】
図３は、センサ８、駆動回路１４５（読み出し回路３６、ラインセレクタ３２）を含む光電変換装置を表した等価回路図である。図２で示された光電変換素子を具体的に２次元に拡張して構成した場合における光電変換動作について述べる。
【００３９】
センサ８の画素は、２０００×２０００〜４０００×４０００程度の画素から構成され、アレー面積は２００ｍｍ×２００ｍｍ〜５００ｍｍ×５００ｍｍ程度である。図３において、光検出アレー８は４０９６×４０９６の画素から構成され、アレー面積は４３０ｍｍ×４３０ｍｍである。よって、１画素のサイズは約１０５μｍ×１０５μｍである。１ブロック内の４０９６画素を横方向に配線し、４０９６ラインを順に縦に配置する事により各画素を２次元的に配置している。このセンサ８は、同一アモルファスシリコン半導体基板上に形成されている。
【００４０】
上記の例では、４０９６×４０９６画素のセンサ８を１枚の基板で構成した例を示したが、４０９６×４０９６画素のセンサ８を２０４８×２０４８個の画素を持つ４枚のセンサで構成することもできる。２０４８×２０４８個の検出器を４枚で、１つのセンサ８を構成する場合は、分割して製作する事により歩留まりが向上するなどのメリットがある。
【００４１】
前述の通り１画素は、光電変換素子２１とスイッチングＴＦＴ２２とで構成される。２１（１，１）〜２１（４０９６，４０９６）は前述の光電変換素子２１に対応するものであり、光検出ダイオードのカソード側をＫ、アノード側をＡとして表している。２２（１，１）〜２２（４０９６，４０９６）はスイッチングＴＦＴ２２に対応するものである。
【００４２】
センサ８の各列の光電変換素子２１（ｍ，ｎ）のＫ電極は対応するスイッチングＴＦＴ２２（ｍ，ｎ）のソース、ドレイン導電路によりその列に対する共通の列信号線（Ｌｃ１〜Ｌｃ４０９６）に接続されている。
【００４３】
例えば、列１の光電変換素子２１（１，１）〜２１（１，４０９６）は第１の列信号配線Ｌｃ１に接続されている。各行の光電変換素子２１のＡ電極は共通にバイアス配線Ｌｂを通して前述のモードを操作するバイアス電源３１に接続されている。各行のＴＦＴ２２のゲート電極は行選択配線（Ｌｒ１〜Ｌｒ４０９６）に接続されている。例えば、行１のＴＦＴ２２（１，１）〜２２（４０９６，１）は行選択配線Ｌｒ１に接続される。
【００４４】
行選択配線Ｌｒはラインセレクタ部３２を通して撮像制御部３３に接続されている。ラインセレクタ部３２は例えばアドレスデコーダ３４と４０９６個のスイッチ素子３５から構成される。この構成により任意のラインＬｒｎを読み出すことが可能である。ラインセレクタ部３２は最も簡単に構成するならば単に液晶ディスプレイなどに用いられているシフトレジスタによって構成することも可能である。
【００４５】
列信号配線Ｌｃは撮像制御部３３により制御される複数の光電変換素子から並列的に読み出された信号を、共通の出力部であるＡ／Ｄ変換器４０へ順次読み出すための信号読み出し回路３６（図１の駆動回路に含まれる）に接続されている。２５は列信号配線Ｌｒをリセット基準電源２４の基準電位にリセットするためのスイッチ、２６は信号電位を増幅するための前置増幅器、３８はサンプルホールド回路、３９はアナログマルチプレクサ、４０はＡ／Ｄ変換器をそれぞれ表す。それぞれの列信号配線Ｌｒｎの信号は前置増幅器２６により増幅されサンプルホールド回路３８によりホールドされる。その出力はアナログマルチプレクサ３９により順次Ａ／Ｄ変換器４０へ出力されディジタル値に変換され画像処理部１０に転送される。
【００４６】
本実施の形態の光電変換装置は４０９６×４０９６個の画素を４０９６個のラインＬｃｎに分け、１列あたり４０９６画素の出力を同時に転送し、この列信号配線Ｌｃを通して４０９６個の前置増幅器２６、４０９６個のサンプルホールド部３８を通してアナログマルチプレクサ３９によって順次、Ａ／Ｄ変換器４０に出力される。
【００４７】
図３ではあたかもＡ／Ｄ変換器４０が１つで構成されているように表されているが、実際には４〜３２系統のＡ／Ｄ変換器４０を設け、同時にＡ／Ｄ変換を行う。つまり、複数列毎に共通のＡ／Ｄ変換器へ入力される。これは、アナログ信号帯域、Ａ／Ｄ変換レートを不必要に大きくすることなく、画像信号の読み取り時間を短くすることが要求されるためである。Ａ／Ｄ変換部について詳細は後述する。
【００４８】
蓄積時間とＡ／Ｄ変換時間とは密接な関係にあり、高速にＡ／Ｄ変換を行うとアナログ回路の帯域が広くなり所望のＳ／Ｎを達成することが難しくなる。従って、Ａ／Ｄ変換速度を不必要に速くすることなく、画像信号の読み取り時間を短くすることが要求される。そのためには、多くのＡ／Ｄ変換器４０を用いてＡ／Ｄ変換を行えばよいが、その場合はコストが高くなる、よって、上述の点を考慮して適当な値を選択する必要がある。
【００４９】
放射線１の照射時間はおよそ１０〜５００ｍｓｅｃであるので、全画面の取り込み時間あるいは電荷蓄積時間を１００ｍｓｅｃのオーダーあるいはやや短めにすることが適当である。
【００５０】
例えば、全画素を順次駆動して１００ｍｓｅｃで画像を取り込むために、アナログ信号帯域を５０ＭＨｚ程度にし、例えば、１０ＭＨｚのサンプリングレートでＡ／Ｄ変換を行うと、最低でも４系統のＡ／Ｄ変換器４０が必要になる。本撮像装置では１６系統で同時にＡ／Ｄ変換を行う。１６系統のＡ／Ｄ変換器４０の出力はそれぞれに対応する１６系統の図示しないメモリ（ＦＩＦＯなど）に入力される。そのメモリを選択して切り替えることで連続した１ラインの走査線にあたる画像データとして以後の画像処理部１０、あるいはそのメモリに転送される。この後、画像、グラフとしてディスプレイなどの表示装置に表示を行う。
【００５１】
さて、通常、Ｘ線撮像装置の電源のＯＮ／ＯＦＦのサイクルは１日周期の電源サイクルとなるが、撮像装置の電源ＯＮ／ＯＦＦタイミングは、以下に示すようになる。
【００５２】
図４は、センサ８及び読み出し回路３６への電源投入を行うために必要な構成部分を示すものである。Ｘ線制御卓５０１は、少なくともＸ線レディリクエスト信号を出力させるためのＸ線レディリクエストスイッチ（ＳＷ）６０１とＸ線曝射リクエスト信号を出力されるためのＸ線曝射リクエストＳＷ６０２の２つのＳＷを有し、高圧発生装置１２４、ＡＥＣ１４４及び撮影制御部２１４に接続される。撮影制御部２１４は、曝射許可タイマ６０３を有し、ＡＥＣ１４４、センサ用電源５０２及び読み出し回路用電源５０３に接続される。
【００５３】
操作者がＸ線レディリクエストＳＷ６０１を押すことにより、Ｘ線レディリクエスト信号が生成される。この信号によりＸ線装置は管球の回転陽極の回転を開始し等曝射のための準備を開始する。一般的には、操作者はＸ線曝射リクエストＳＷ６０２もＸ線レディリクエストＳＷ６０１と同時に押していることが多く、この場合は管球の回転陽極が定回転に達して、Ｘ線曝射の準備が出来るとＸ線レディとなり、Ｘ線曝射リクエスト信号がアサートされて、Ｘ線の曝射が始まる。
【００５４】
まず、Ｘ線発生装置の曝射のタイミングとセンサ８及び読み出し回路３６への電源の供給タイミングの関係を表す第１のタイミング例を示す。
【００５５】
センサ電源５０２は、Ｘ線レディリクエスト信号が出力されるとオンされ、読み出し回路用電源５０３は、曝射リクエスト信号が出力されるとＯＮされる。そして、Ｘ線露光装置（ＡＥＣ）１４４により撮影に十分なＸ線が曝射されたことが検知されると、ＡＥＣ１４４によりＸ線曝射は遮断され、続いてデータの読み出しが開始され、読み出しが完了した時点で二つの電源（センサ電源５０２、読み出し駆動回路用電源５０３）はＯＦＦされる。以上は第１のタイミング例であり、撮影制御部２１４により制御される。
【００５６】
次に、Ｘ線発生装置の曝射のタイミングとセンサ８及び読み出し回路３６への電源の供給タイミングの関係を表す第２のタイミング例を示す。
【００５７】
読み出し回路用電源５０３のＯＮをＸ線曝射完了信号をもとに投入する例であり、図６に示す。この実施の形態の利点は、電力消費の大きな読み出し回路のＯＮ時間を出来るだけ短くするメリットがある。曝射完了の信号伝達としては、図４に示すようにＡＥＣ１４４の信号を撮影制御部２１４に直接接続することも考えられるし、高圧発生装置１２４の高電圧をモニタしている回路の信号を利用することもできる。高電圧をモニタしている信号を使用すれば、Ｘ線遮断ディレイ分のＸ線も正確に積分することが可能である。また、センサ８の背面等に図示しないがＡＥＣ１４４とは別途のＸ線モニタを設けて、Ｘ線の曝射を監視し、その信号を使用して曝射完了を検出してもよい。
【００５８】
次に、Ｘ線発生装置の曝射のタイミングとセンサ８及び読み出し回路３６への電源の供給タイミングの関係を表す第３のタイミング例を示す。、第３のタイミング例を図７に示す。第２のタイミング例との相違点は、センサからの曝射許可が出力されないと曝射リクエスト信号が出力されないことである。つまり、曝射リクエストＳＷ６０２が押されていて、しかもＸ線レディであれば曝射リクエスト信号がアサートされ、Ｘ線曝射が開始されるのが、第１及び第２のタイミング例であるが、第３のタイミング例では光検出アレー８用のセンサ電源５０２が投入されてからの充分な時間を確保するために、撮影制御部２１４に曝射許可タイマー６０３（図４）を設けて、センサ電源５０２がＯＮされた後、センサオフセットが安定するために一定時間が経過しなければ、許可信号が出力されず、この許可信号のアサートを待って、曝射リクエスト信号がアサートされる。曝射許可タイマー６０３の設定時間は使用するセンサの特性を考慮して決定され、たとえば工場出荷時、あるいは現場設置時に設定される。
【００５９】
以下に、表１及び図３を参照して、センサ８及び読み出し回路３６内の回路構成部品の個々がどのようにＯＮ／ＯＦＦされるかを説明する。
【００６０】
以下に表にしてまとめるように、撮影要求以前はセンサ８及び読み出し回路３６内のすべての回路に電源は供給されていないＰｈａｓｅ１の状態にある。放射線情報システム（ＲＩＳ／ＨＩＳ）からの撮影要求、あるいは操作者からの撮影要求に基づきＸ線Ｒｅａｄｙ−Ｒｅｑｕｅｓｔ信号が出力され、その信号を検知することによってＰｈａｓｅ２に移行する。Ｐｈａｓｅ２においては、センサ８のバイアス電源ラインＬｂおよ行選択信号Ｌｒ、および列選択信号Ｌｃに対して電源が供給される。図３を使用して説明すると、前置増幅器２６より下側に示される回路に電源が供給される。Ｐｈａｓｅ２の状態でＸ線曝射リクエスト信号を検知したり、実際の曝射が完了を検知したり、あるいは高圧発生装置がＬｏｗになることを検知するか、あるいは積分制御回路のタイムアウトが発生すると図３に示すすべての回路に電源が供給される。つまり、前置増幅器２６、サンプルホールド回路２８、マルチプレクサ３８、ＡＤ変換機４０にも追加的に電源が供給される。Ｐｈａｓｅ３の状態に置いて、すべての電荷がＡＤ変換されて読み出し完了が検出されると、Ｐｈａｓｅ４に移行される。Ｐｈａｓｅ４では、次に引く続き撮影が行われるかの判断が行われて、撮影がある場合はＰｈａｓｅ２へ、撮影がない場合はＰｈａｓｅ１へそれぞれ移行する。
【００６１】
上記では、Ｐｈａｓｅ２では、前置増幅器２３及びサンプルホールド回路３８は、ＯＦＦとなっているが、ＯＮとなるようにしてもよい。
【００６２】
【表１】
表１ 電源供給遷移図

【００６３】
第３のタイミング例の変形例として、センサオフセットが安定するまでの時間を曝射許可タイマー６０３で決められた設定時間で決めるのでなく、センサからのデータに依存して適応的に決めることも可能である。ただし、この場合はデータを読み出すためにその都度、読み出し駆動回路用電源５０３をＯＮ／ＯＦＦする必要がある。
【００６４】
以上説明したように、電源をセンサ用、駆動用に分離し、ＯＮ／ＯＦＦする実施例を説明したが。実際には電源自体をＯＮ／ＯＦＦするのでなく、センサや読み出し回路に電圧を印可せずに、待機状態（以上では、電源ＯＦＦという用語で説明している）にすることも可能である。
【００６５】
センサの待機状態を具体的に説明すると、センサ８の駆動ラインＬｃ，Ｌｒ，Ｌｂを全て同電位、例えばＧＮＤ電位に揃えてセンサ８に電位をかけないようにすることが考えられる。また、読み出し回路３６の待機状態は、周辺のラインセレクタ３２、読み出し回路部３６、電源３１を同電位とした状態で、前置増幅器２６、サンプルホールド回路３８、マルチプレクサ３９、ＡＤ変換器４０の電源をＯＦＦすることが考えられる。
【００６６】
又、電源をセンサ用、読み出し回路用のように２つ設けず、共通の電源を一つ設け、スイッチングによって両者に又は１方に電源を供給するようにしてもよい。
【００６７】
又、信号読み出し回路の発熱が小さい場合は、Ｘ線レディリクエスト信号を基準にしてセンサ電源５０２、駆動電源５０３をＯＮにすることも考えられる。この場合も従来の技術に比較すると効果が得られる。
【００６８】
以上のように、撮影部の電源系統あるいは電源供給系統を、センサ用と読み出し回路用に分離し、これらをＸ線曝射のタイミング、およびセンサの安定時間にあわせてＯＮ／ＯＦＦすることにより、センサの寿命を延ばすことが可能になる。また、消費電力を減らし、熱発生をおさえることで、熱によるセンサオフセットを小さくでき、画像のノイズが少ない撮像装置を得ることが出来る。
【００６９】
上記実施の形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、その画像撮影装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００７０】
この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００７１】
なお、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００７２】
以上説明したように本実施の形態によれば、センサ８への電源の供給のタイミングと読み出し回路３６への電源の供給を異ならせることを可能としたことにより、センサの寿命を長くすることができる。また、消費電力を低減し、熱発生を抑制することにより、ノイズが少ない画像を得ることができる。
【００７３】
【発明の効果】
本発明によれば、消費電力を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｘ線画像撮影装置の詳細な構成を示す図である。
【図２】センサの等価回路図である。
【図３】フラットセンサパネルの回路図である。
【図４】電源投入タイミング発生部を示す図である。
【図５】第１の電源投入タイミング例を示す図である。
【図６】第２の電源投入タイミング例を示す図である。
【図７】第３の電源投入タイミング例を示す図である。
【符号の説明】
８ センサ
３６ 信号読み出し用回路
２１４ 撮影制御部
５０１ Ｘ線制御卓
５０２ センサ用電源
５０２ 読み出し回路用電源

Claims (5)

1. Ｘ線を曝射するためのＸ線発生装置と、
   前記Ｘ線を電気信号に変換するための複数の撮像素子から構成されるセンサと、
   前記電気信号を増幅するための前置増幅器と、
   前記複数の撮像素子を初期化するための第１の電源と、
   前記前置増幅器を駆動するための第２の電源と、
   前記複数の撮像素子を初期化した後に曝射許可信号を前記Ｘ線発生装置に送付し、送付した後に前記前置増幅器を駆動するように前記第１の電源及び前記第２の電源を制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像撮影装置。
2. 前記制御回路は、Ｘ線発生装置がＸ線の曝射を行える状態にするための信号に基づいて、前記第１の電源から電源の供給を開始し、前記Ｘ線装置への曝射の要求に基づいて、前記第２の電源から電源の供給を開始するように前記電源供給部を制御することを特徴とする画像撮影装置。
3. 前記制御回路は、Ｘ線発生装置がＸ線の曝射を行える状態にするための信号に基づいて、前記第１の電源から電源の供給を開始し、前記Ｘ線装置のＸ線の曝射の完了に基づいて、前記第２の電源から電源の供給を開始するように制御することを特徴とする画像撮影装置。
4. 前記制御手段は、前記撮像素子から前記電気信号を読み出した後に、前記第１の電源及び前記第２の電源からの電源供給を停止するか、第２の電源から電源供給のみを停止するか制御することを特徴とする請求項１に記の画像撮影装置。
5. Ｘ線発生装置から曝射されたＸ線を電気信号に変換するための複数の撮像素子から構成されるセンサと、
   前記電気信号を増幅するための前置増幅器と、
   前記複数の撮像素子を初期化するための第１の電源と、
   前記前置増幅器を駆動するための第２の電源とを備える画像撮影装置の制御方法であって、
   前記複数の撮像素子を初期化した後に曝射許可信号を前記Ｘ線発生装置に送付し、送付した後に前記前置増幅器を駆動するように前記第１の電源及び前記第２の電源を制御することを特徴とする画像撮影装置の制御方法。

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