JP5473854B2 - 放射線撮影装置及び放射線撮影システム - Google Patents

Description

本発明は、放射線を利用して放射線画像を撮影する放射線撮影装置及び放射線撮影システムに関する。

医療分野において、画像診断を行うために、放射線、例えば、Ｘ線を利用したＸ線撮影システムが知られている。Ｘ線撮影システムは、Ｘ線を発生するＸ線発生装置と、Ｘ線を受けてＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置とからなる。Ｘ線発生装置は、Ｘ線を被写体に向けて照射するＸ線源、Ｘ線源を制御する線源制御装置、技師によって操作され照射開始指示を入力するための照射スイッチを有している。

Ｘ線撮影装置は、被写体を透過したＸ線を受けてＸ線画像を検出するＸ線画像検出装置とＸ線画像検出装置を制御する撮影制御装置とを有している。Ｘ線画像検出装置としては、Ｘ線の入射量に応じた信号電荷を蓄積する画素をマトリックスに配列した撮像領域を有し、画素毎に信号電荷を蓄積することで、被写体の画像情報を表すＸ線画像を検出し、これをデジタルな画像データとして出力するＦＰＤ（flat panel detector）を利用したものが実用化されている。

ＦＰＤを利用したＸ線画像検出装置は、フイルムカセッテやＩＰ（イメージングプレート）カセッテと異なり、Ｘ線源の照射タイミングと信号電荷の蓄積動作のタイミングとを同期させる必要があり、その方法として以下のような技術が知られている。

特許文献１に記載のＸ線撮影システムでは、照射スイッチから延びる信号ケーブルを二股に分岐して、一方を線源制御装置に、他方を撮影制御装置に接続し、照射スイッチから線源制御装置と撮影制御装置の双方に照射開始信号を送信し、この照射開始信号を撮影制御装置において同期信号として利用している。

特許文献２に記載のＸ線撮影システムは、ＦＰＤの撮像領域の近傍に、ＦＰＤとは別の、Ｘ線を検出するＸ線センサを備えており、Ｘ線センサをＸ線源の照射開始を検出する照射検出センサとして利用することで、Ｘ線源の照射タイミングをＸ線撮影装置において自己検出している。

特許文献３に記載のＸ線撮影システムは、Ｘ線の入射の有無に関わらずＦＰＤの画素で発生する暗電荷を想定した閾値を予め設定し、画素から出力される信号電荷と閾値とを比較して、信号電荷が閾値を超えたか否かを判定することにより、照射タイミングをＸ線撮影装置において自己検出している。

特開２００３−４７６０７号公報 特開平１１−１５１２３３号公報 特開２００８−５０７７９６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のＸ線撮影システムのように、Ｘ線発生装置とＸ線撮影装置を電気的に接続し、同期信号の授受により同期制御を行う方式には、次のような問題がある。例えば、既にＸ線源を保有する病院に、異なるメーカのＸ線画像検出装置を導入する場合のように、メーカが異なるＸ線発生装置とＸ線撮影装置でシステムを構築する場合がある。撮影制御装置には、同期制御用の接続インタフェースが標準で装備されているが、標準装備されている接続インタフェースが、照射スイッチや線源制御装置などのＸ線発生装置の接続インタフェースと適合しない場合もある。その場合には、Ｘ線発生装置の接続インタフェースに適合する接続インタフェースを新たに追加するなどの対応が必要になり、Ｘ線撮影装置のメーカにとっては負担が大きい。

また、ＦＰＤに対応していない、フイルムやＩＰ用のＸ線発生装置の場合には、そもそも同期信号をＸ線撮影装置に対して送信する機能を持たないため、フイルムやＩＰ用のＸ線発生装置とＦＰＤを利用したＸ線撮影装置を組み合わせてシステムを構築する場合には、Ｘ線撮影装置はＸ線発生装置から同期信号を受け取ることができない。

特許文献２や特許文献３に記載のＸ線撮影システムは、Ｘ線の照射タイミングを、Ｘ線撮影装置において自己検出しているため、特許文献１が抱える問題を解決することができるが、特許文献２や特許文献３に記載のＸ線撮影システムには、次のような問題がある。

まず、特許文献２記載のＸ線撮影システムのように、ＦＰＤの撮像領域の近傍に配置したＸ線センサを照射検出センサとして利用する場合には、Ｘ線源の照射野を撮影部位の大きさに応じて撮像領域よりも小さくした場合には、照射検出センサが照射野から外れてしまうため、照射検出を行えない。

また、特許文献３に記載のＸ線撮影システムのように、ＦＰＤの画素を照射検出に利用する場合には、照射野の大きさに関わらず照射検出は可能であるが、ＦＰＤの信号処理回路やＴＦＴの駆動回路の動作シーケンスの変更といったＦＰＤの大幅な改造が必要になるため、手軽さに欠ける。特に、既に商品化済みのＦＰＤには採用しにくい。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、放射線発生装置との電気的な接続が不要で、放射線の照射野の大きさに影響されず、手軽に、放射線の照射タイミングに同期した動作制御が可能な放射線撮影装置及び放射線撮影システムを提供することを目的とする。

本発明の放射線撮影装置は、放射線源から照射され被写体を透過した放射線の照射を受けて、被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出器と、前記放射線源による前記放射線の照射を開始させるために操作される照射スイッチに着脱自在に取り付けられ、操作時に前記照射スイッチに加えられる押圧力を検知して、押圧検知信号を発生するセンサユニットと、前記センサユニットから入力される前記押圧検知信号に基づいて前記放射線画像検出器の動作を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。

前記放射線画像検出器の動作には、前記放射線の入射量に応じた信号電荷を蓄積する蓄積動作と、前記蓄積動作の前に実行され、前記放射線の入射の有無に関わらず発生する暗電荷をリセットするリセット動作とが含まれる。

前記制御手段は、前記押圧検知信号に基づいて、前記放射線画像検出器に前記蓄積動作又は前記リセット動作を開始させる。

前記照射スイッチは、例えば、第１の押圧力が加えられたときにオンして、前記放射線源に対してウォームアップを開始させるためのウォームアップ開始信号を発生する第１スイッチと、前記第１の押圧力よりも高い第２の押圧力が加えられたときにオンして、前記放射線源に対して照射を開始させる照射開始信号を発生する第２スイッチとを有する２段階スイッチである。この場合、前記制御手段は、前記押圧検知信号に基づいて、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチの少なくとも１つのスイッチがオンされたことを検知することが好ましい。

前記制御手段は、例えば、前記第１スイッチがオンされたことを検知して、前記放射線画像検出器に前記リセット動作を開始させる。前記放射線画像検出器は、前記リセット動作を終了後、前記蓄積動作へ移行してもよい。

また、前制御手段は、前記第１スイッチがオンされたことを検知して、前記放射線画像検出器に前記蓄積動作を開始させてもよい。また、前記制御手段は、前記第２スイッチがオンされたことを検知して、前記放射線画像検出器に前記蓄積動作を開始させてもよい。

前記センサユニットは、前記第１の押圧力と前記第２の押圧力に応じて信号レベルが異なる前記押圧検知信号を前記制御手段に出力し、前記制御手段は、前記信号レベルに応じて前記第１スイッチと第２スイッチのそれぞれがオンされたことを検知し、前記第１スイッチがオンされたことを検知したときに前記放射線画像検出器に前記リセット動作を開始させるとともに、前記第２スイッチがオンされたことを検知したときに前記リセット動作を終了させて前記蓄積動作を開始させてもよい。

前記センサユニットは、前記第１の押圧力に応じて第１押圧検知信号を出力する圧力センサと、前記照射スイッチに対して前記第２の押圧力が加えられたときにその一部を吸収して、前記圧力センサに伝える圧力を前記第１の押圧力に低減する弾性部材とからなり、
前記制御手段は、前記第２の操作力が加えられたときに前記圧力センサが出力する前記第１押圧検知信号に基づいて前記第２スイッチがオンされたことを検知してもよい。

さらに、前記放射線源が放射線を照射しているか否かを検出する照射検出センサを備えており、前記制御手段は、前記照射検出センサによって前記放射線の照射が停止されたことを検出し、前記蓄積動作を終了させてもよい。

前記放射線画像検出器と前記制御手段は、例えば、別体で構成される。前記センサユニットと前記制御手段は、インタフェース変換器を介して接続されることが好ましい。

本発明の放射線撮影システムは、放射線を照射する放射線源と、放射線源から照射され被写体を透過した放射線の照射を受けて、被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出器と、前記放射線源による前記放射線の照射を開始させるために操作される照射スイッチに着脱自在に取り付けられ、操作時に前記照射スイッチに加えられる押圧力を検知して、押圧検知信号を発生するセンサユニットと、前記センサユニットから入力される前記押圧検知信号に基づいて前記放射線画像検出器の動作を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。

本発明は、照射スイッチに着脱自在に取り付けられ、操作時に照射スイッチに加えられる押圧力を検知して押圧検知信号を発生するセンサユニットを設けたから、放射線発生装置との電気的な接続が不要で、放射線の照射野の大きさに影響されず、手軽に、放射線の照射タイミングに同期した動作制御が可能な放射線撮影装置及び放射線撮影システムを提供することができる。

Ｘ線撮影システムの構成を示す概略図である。 ＦＰＤの説明図である。 照射スイッチの説明図である。 照射スイッチとセンサユニットの斜視図である。 圧力センサのブロック図である。 ＳＷ１のオンを検知するための閾値の説明図である。 ＳＷ１のオンによりリセット動作を開始させるタイミングチャートである。 比較例のＸ線撮影システムの構成を示す概略図である。 ＳＷ１のオンにより蓄積動作を開始させるタイミングチャートである。 ＳＷ２のオンにより蓄積動作を開始させるタイミングチャートである。 ＳＷ２のオンを検知するための閾値の説明図である。 ＳＷ２のオンを検知するためのセンサユニットの構成図である。 ＳＷ１とＳＷ２の両方を検知する例のタイミングチャートである。 ＳＷ１とＳＷ２の両方を検知するための閾値の説明図である。 照射検出センサを設けたＸ線撮影システムの構成図である。 照射検出センサで照射停止を検出するタイミングチャートである。 図１６とは別のタイミングチャートである。 照射検出センサで照射の開始と停止を検出するタイミングチャートである。

［第１実施形態］
図１において、Ｘ線撮影システム１０は、Ｘ線発生装置１１と、Ｘ線撮影装置１２とからなる。Ｘ線発生装置１１は、Ｘ線源１３と、Ｘ線源１３を制御する線源制御装置１４と、照射スイッチ１５とを有する。Ｘ線源１３は、Ｘ線を放射するＸ線管１３ａとＸ線管が放射するＸ線の照射野を限定する照射野限定器（コリメータ）１３ｂとを有している。

Ｘ線管１３ａは、熱電子を放出するフィラメントからなる陰極と、陰極から放出された熱電子が衝突してＸ線を放射する陽極（ターゲット）とを有している。ターゲットは円板形状をしており、回転により円周軌道上で焦点が移動して、熱電子が衝突する焦点の発熱が分散する回転陽極である。照射野限定器１３ｂは、例えば、Ｘ線を遮蔽する複数枚の鉛板を井桁状に配置し、Ｘ線を透過させる照射開口が中央に形成されたものであり、鉛板の位置を移動することで照射開口の大きさを変化させて、照射野を限定する。

線源制御装置１４は、Ｘ線源１３に対して高電圧を供給する高電圧発生器と、Ｘ線源１３が照射するＸ線のエネルギースペクトルを決める管電圧、単位時間当たりの照射量を決める管電流、及びＸ線の照射が継続する照射時間を制御する制御部とからなる。高電圧発生器は、トランスによって入力電圧を昇圧して高圧の管電圧を発生し、高電圧ケーブル１６を通じてＸ線源１３に駆動電力を供給する。Ｘ線発生装置１１は、例えば、Ｘ線撮影装置１２との通信機能を持たないタイプの装置であり、管電圧、管電流、照射時間といった撮影条件は、線源制御装置１４の操作パネルから技師によって手動により設定される。

照射スイッチ１５は、技師によって操作される操作入力部であり、線源制御装置１４に信号ケーブル１７で接続されている。照射スイッチ１５は、Ｘ線源１３のウォームアップを開始させるためのウォームアップ開始信号と、Ｘ線源１３に照射を開始させるための照射開始信号を発生する。Ｘ線源１３のウォームアップでは、ヒータを作動させてフィラメントの予熱が行われる他、ターゲットの回転を開始させて目標の回転速度に到達させる。ウォームアップ開始信号や照射開始信号といったＸ線源１３を制御する制御信号は、信号ケーブル１７を通じて線源制御装置１４に入力される。線源制御装置１４は、照射スイッチ１５からの制御信号に基づいて、Ｘ線源１３の動作を制御する。

Ｘ線撮影装置１２は、電子カセッテ２１、撮影台２２、撮影制御装置２３、コンソール２４を有する。電子カセッテ２１は、ＦＰＤ３６（図２参照）と、ＦＰＤ３６を収容する可搬型の筐体とからなり、Ｘ線源１３から照射され被写体Ｈを透過したＸ線を受けてＸ線画像を検出するＸ線画像検出装置である。電子カセッテ２１の筐体は、平面形状が略矩形状で偏平な形状を有し、筐体の平面サイズは、例えば、フイルムカセッテやＩＰカセッテとほぼ同様の大きさである。

図２において、ＦＰＤ３６は、ＴＦＴアクティブマトリクス基板を有し、この基板上にＸ線の入射量に応じた信号電荷を蓄積する複数の画素３７を配列してなる撮像領域３８が形成された撮像パネルと、画素３７を駆動して信号電荷の読み出しを制御するゲートドライバ３９と、画素３７から読み出された信号電荷をデジタルデータに変換して出力する信号処理回路４０と、ゲートドライバ３９と信号処理回路４０を制御して、ＦＰＤ３６の動作を制御する制御回路４１とを備えている。複数の画素３７は、所定のピッチで二次元にｎ行（ｘ方向）×ｍ列（ｙ方向）のマトリクスに配列されている。

ＦＰＤ３６は、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータ（蛍光体）を有し、シンチレータによって変換された可視光を画素３７で光電変換する間接変換型である。シンチレータは、画素３７が配列された撮像領域３８の全面と対向するように配置されている。

画素３７は、可視光の入射によって電荷（電子−正孔対）を発生する光電変換素子であるフォトダイオード４２及びフォトダイオード４２が発生した電荷を蓄積するキャパシタからなり、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４３を備える。

フォトダイオード４２は、電荷を発生する半導体層（例えばＰＩＮ型）とその上下に上部電極及び下部電極を配した構造を有している。フォトダイオード４２は、下部電極にＴＦＴ４３が接続され、上部電極には、図示しないバイアス線が接続されており、バイアス線を通じてバイアス電圧が印加される。バイアス電圧の印加により半導体層内に電界が生じるため、光電変換により半導体層内で発生した電荷（電子−正孔対）は、一方がプラス、他方がマイナスの極性を持つ上部電極と下部電極に移動し、キャパシタに電荷が蓄積される。

ＴＦＴ４３は、ゲート電極が走査線４４に接続され、ソース電極が信号線４６に接続され、ドレイン電極がフォトダイオード４２に接続される。走査線４４と信号線４６は格子状に配線されており、走査線４４は、撮像領域３８内の画素３７の行数分（ｎ行分）、信号線４６は画素３７の列数分（ｍ列分）それぞれ配線されている。走査線４４はゲートドライバ３９に接続され、信号線４６は信号処理回路４０に接続される。

ゲートドライバ３９は、ＴＦＴ４３を駆動することにより、Ｘ線の入射量に応じた信号電荷を画素３７に蓄積する蓄積動作と、画素３７から信号電荷を読み出す読み出し動作と、リセット動作の３つの動作を行わせる駆動手段である。フォトダイオード４２の半導体層には、Ｘ線の入射の有無に関わらず暗電荷が発生し、バイアス電圧が印加されているために、暗電荷はキャパシタに蓄積される。リセット動作は、画素３７において発生する暗電荷を、信号線４６を通じて掃き出して画素３７をリセットする動作である。制御回路４１は、通信部２３ｂを通じて入力される撮影制御装置２３からの制御信号に基づいて、ゲートドライバ３９によって実行される、リセット動作、蓄積動作及び読み出し動作の動作タイミングを制御する。

蓄積動作では、ＴＦＴ４３がオフ状態にされ、その間、画素３７に信号電荷が蓄積される。蓄積動作の開始と同時に、制御回路４１は、タイマを作動させて蓄積時間の計時を開始する。蓄積時間は、Ｘ線が照射されている間、蓄積動作が継続するように、Ｘ線源１３の最大照射時間よりも長い時間が設定されている。読み出し動作では、ゲートドライバ３９が、ＴＦＴ４３を駆動する駆動パルスであるゲートパルスＧ１〜Ｇｎを順次発生して、走査線４４を１行ずつ順に活性化し、走査線４４に接続されたＴＦＴ４３を１行分ずつオン状態とする。画素３７のキャパシタに蓄積された電荷は、ＴＦＴ４３がオン状態になると信号線４６に読み出されて、信号処理回路４０に入力される。

信号処理回路４０は、積分アンプ４７、マルチプレクサ（ＭＵＸ）４８、及びＡ／Ｄ変換器４９を備える。積分アンプ４７は、各信号線４６に対して個別に接続される。積分アンプ４７は、オペアンプとオペアンプの入出力端子間に接続されたキャパシタとからなり、信号線４６はオペアンプの一方の入力端子に接続される。もう一方の入力端子はグランド（ＧＮＤ）に接続される。積分アンプ４７は、信号線４６から入力される電荷を積算し、電圧信号Ｄ１〜Ｄｍに変換して出力する。各列の積分アンプ４７の出力端子には、ＭＵＸ４８が接続される。ＭＵＸ４８の出力側には、Ａ／Ｄ変換器４９が接続される。

ＭＵＸ４８は、パラレルに接続される複数の積分アンプ４７から順に１つの積分アンプ４７を選択し、選択した積分アンプ４７から出力される電圧信号Ｄ１〜ＤｍをシリアルにＡ／Ｄ変換器４９に入力する。Ａ／Ｄ変換器４９は、入力された電圧信号Ｄ１〜Ｄｍをデジタルデータに変換して、電子カセッテ２１の筐体内に内蔵されるメモリ５１に出力する。

ＭＵＸ４８によって積分アンプ４７から１行分の電圧信号Ｄ１〜Ｄｍが読み出されると、制御回路４１は、積分アンプ４７に対してリセットパルス（リセット信号）ＲＳＴを出力し、積分アンプ４７のリセットスイッチ４７ａをオンする。これにより、積分アンプ４７に蓄積された１ライン（行）目の信号電荷がリセットされる。積分アンプ４７がリセットされると、制御回路４１は、ゲートドライバ３９に対して２ライン目のゲートパルスＧ２の出力を指令して、２ライン目の画素３７の信号電荷の読み出しを開始させる。２ライン目以降の読み出しも１ライン目と同様の手順で行われる。

全ラインの読み出しが完了すると、１画面分のＸ線画像を表す画像データがメモリ５１に記録される。画像データは、メモリ５１から読み出されて通信部５２を通じて、撮影制御装置２３に出力される。こうして被写体ＨのＸ線画像が検出される。

また、画素３７において発生する暗電荷は、画像データに対してはオフセットノイズとなるので、信号電荷の蓄積動作が開始される前に、リセット動作が行われる。リセット動作は、例えば、１ラインずつ画素３７をリセットする順次リセット方式で行われる。

順次リセット方式の場合は、信号電荷の読み出し動作と同様に、ゲートドライバ３９が走査線４４に対してゲートパルスＧ１〜Ｇｎを順に発生して画素３７のＴＦＴ４３を１行ずつオン状態にする。ＴＦＴ４３がオン状態になっている間、暗電荷が、画素３７から信号線４６を通じて積分アンプ４７に流れる。リセット動作では、読み出し動作と異なり、ＭＵＸ４８による、積分アンプ４７に蓄積された電荷の読み出しは行われず、制御回路４１は、各ゲートパルスＧ１〜Ｇｎの発生と同期して、リセットパルスＲＳＴを出力し、積分アンプ４７をリセットする。制御回路４１は、蓄積動作を開始する前に、全ライン分のリセット動作を、所定回数（例えば１〜２回）行い、そのリセット動作が終了した後、蓄積動作へ移行させる。

図１に戻って、撮影台２２は、電子カセッテ２１が着脱自在に取り付け可能なスロットを有し、Ｘ線が入射する入射面をＸ線源１３と対向する姿勢で電子カセッテ２１を保持する。電子カセッテ２１は、筐体のサイズがフイルムカセッテやＩＰカセッテとほぼ同様の大きさであるため、フイルムカセッテやＩＰカセッテ用の撮影台にも取り付け可能である。撮影台２２として、被写体Ｈ（被検者）を立位姿勢で撮影する立位撮影台を例示しているが、もちろん、被写体Ｈを臥位姿勢で撮影する臥位撮影台でもよい。

撮影制御装置２３は、通信ケーブル２６による有線方式や無線方式により電子カセッテ２１と通信可能に接続されており、電子カセッテ２１を制御する。具体的には、電子カセッテ２１に対して撮影条件を送信して、ＦＰＤ３６の信号処理の処理条件（信号電荷に応じた電圧を増幅する積分アンプのゲインなど）を設定させるとともに、ＦＰＤ３６が信号電荷を蓄積する蓄積動作などの動作タイミングを制御する。また、撮影制御装置２３は、電子カセッテ２１が出力する画像データを受信して、コンソール２４に送信する。

撮影制御装置２３は、装置を統括的に制御するＣＰＵ２３ａと、電子カセッテ２１と有線方式又は無線方式により通信する通信部２３ｂと、信号ケーブル２７及び通信ケーブル２８のコネクタと接続するコネクタ２３ｃ、２３ｄと、メモリ２３ｅとを有する。通信部２３ｂ、コネクタ２３ｃ、２３ｄ、メモリ２３ｅは、内部配線によってＣＰＵ２３ａに接続されている。メモリ２３ｅには、ＣＰＵ２３ａが実行する制御プログラムが格納される他、後述する閾値Ｖｔｈ（図６参照）などの設定情報が格納される。

コネクタ２３ｃは、Ｘ線源１３の照射タイミングとＦＰＤ３６の蓄積動作を同期させるための同期信号など、Ｘ線発生装置から送信される制御信号を受信するために、撮影制御装置２３に標準で装備されているものである。Ｘ線発生装置が制御信号の送信機能を有している場合には、Ｘ線発生装置と接続するための通信ケーブルが接続される。

本発明のＸ線撮影装置１２においては、コネクタ２３ｃには、信号ケーブル２７を介してセンサユニット２９が接続される。センサユニット２９は、照射スイッチ１５に着脱自在に取り付けられ、照射スイッチ１５に対して操作者である技師が加える操作力（押圧力）を検知し、その押圧検知信号を発生する。押圧検知信号は、撮影制御装置２３に送信される。撮影制御装置２３は、押圧検知信号を、同期を取るための制御信号として利用して、Ｘ線源１３の照射タイミングにＦＰＤ３６の動作を同期させる同期制御を行う。

インタフェース変換器３１は、センサユニット２９から延びる信号ケーブル３２と撮影制御装置２３に接続される信号ケーブル２７を接続するコネクタ３１ａ、３１ｂを有する。インタフェース変換器３１は、異なる接続インタフェースを持つセンサユニット２９と撮影制御装置２３を通信可能に接続するためのインタフェース変換器である。接続インタフェースは、具体的には、コネクタの形状や信号形態である。インタフェース変換器３１は、センサユニット２９と撮影制御装置２３が持つコネクタの形状に適合する、２種類のコネクタ３１ａ、３１ｂを持つことにより両者を物理的に接続する。また、インタフェース変換器３１は、センサユニット２９が出力する押圧検知信号を、撮影制御装置２３が受信して処理可能な信号形態に変換する（信号レベルの増幅など）。

インタフェース変換器３１を用いることにより、センサユニット２９が持つ接続インタフェースと撮影制御装置２３が持つ接続インタフェースが適合しない場合でも、撮影制御装置２３に新たにセンサユニット２９用の接続インタフェースを設けることなく、センサユニット２９の押圧検知信号を受信することができる。

コンソール２４は、通信ケーブル２８で撮影制御装置２３と接続されており、撮影制御装置２３に対して撮影条件を送信するとともに、撮影制御装置２３から送信されるＸ線画像のデータに対して画像処理を施す。処理済みのＸ線画像は、コンソール２４のモニタに表示される他、Ｘ線画像のデータは、コンソール２４内のハードディスクやメモリや、コンソール２４とネットワークで接続された画像蓄積サーバといったデータストレージデバイスに格納される。

また、コンソール２４は、患者の性別、年齢、撮影部位、撮影目的といった情報が含まれる検査オーダの入力を受け付けて、検査オーダをモニタに表示する。検査オーダは、ＨＩＳ（病院情報システム）やＲＩＳ（放射線情報システム）といった患者情報や放射線検査に係る検査情報を管理する外部システムから入力される。あるいは、技師やオペレータの手動により入力される。オペレータは、検査オーダの内容をモニタで確認し、その内容に応じた撮影条件をコンソール２４の操作画面を通じて選択する。選択された撮影条件は、撮影制御装置２３へ送信される。

図３及び図４に示すように、照射スイッチ１５は、例えば、全体的な形状が略円筒形状をしている。照射スイッチ１５は、技師が把持するグリップ部５６ａと、グリップ部５６ａの上方にグリップ部５６ａよりも一回り直径が大きな抜け止め用のフランジ部５６ｂからなる本体部５６を有しており、フランジ部５６ｂの上方には、技師の親指Ｆで押下操作可能な操作ボタン５７が設けられている。

照射スイッチ１５は、２段階スイッチであり、図３（Ａ）に示すように、操作ボタン５７は、Ｘ線源１３のウォームアップを開始させる指示を入力するための１段目の第１ボタン５７ａと、照射を開始させる指示を入力するための２段目の第２ボタン５７ｂの２階建てになっている。第２ボタン５７ｂは、第１ボタン５７ａより一回り大きな径を持ち、押下操作された第１ボタン５７ａを沈み込ませる開口を有する。

操作ボタン５７は、初期位置に向けてバネで付勢されており、初期位置から下方に向けて押圧力Ｐが加えられると、バネの付勢に抗して押し込まれる。照射スイッチ１５は、初期位置から、図３（Ｂ）に示すように、第１ボタン５７ａに押圧力が加えられて、第１ボタン５７ａが下方に向けて押下操作されると、第１ボタン５７ａが第２ボタン５７ｂ内に押し込まれて第１位置に沈み込む。第１位置においてウォームアップ開始信号Ｓ１を発生する第１スイッチＳＷ１がオンする。第１スイッチＳＷ１は、第１ボタン５７ａが第１位置にある間、オン状態が維持されて、その間、ウォームアップ開始信号Ｓ１が信号ケーブル１７を通じて線源制御装置１４に入力される。

線源制御装置１４は、ウォームアップ開始信号Ｓ１の入力により、Ｘ線源１３にウォームアップを開始させる。ウォームアップでは、ターゲットの回転を開始するとともに、ヒータが作動してフィラメントが加熱される。Ｘ線源１３のウォームアップに必要なウォームアップ時間は、例えば、約２００ｍｓｅｃ〜５００ｍｓｅｃ程度である。技師は、第１ボタン５７ａの押下操作によりウォームアップの開始指示を入力後、ウォームアップに必要な間をおいて第２ボタン５７ｂを押下して、照射開始指示を入力する。

図３（Ｃ）に示すように、第１ボタン５７ａとともに第２ボタン５７ｂにも押圧力が加えられて、押下操作されると、第２ボタン５７ｂが本体部内に押し込まれて第２位置に沈み込む。第２位置において照射開始信号Ｓ２を発生する第２スイッチＳＷ２がオンする。第２スイッチＳＷ２も、第２ボタン５７ｂが第２位置にある間、オン状態が維持され、信号ケーブル１７を通じて照射開始信号Ｓ２が線源制御装置１４に入力される。

線源制御装置１４は、照射開始信号Ｓ２が入力されると、Ｘ線源１３への電力供給を開始するとともに、タイマを作動させてＸ線の照射時間の計測を開始する。そして、撮影条件で設定された照射時間Ｔ１（図７参照）が経過すると、第２スイッチＳＷ２のオンオフに関わらず、Ｘ線の照射を停止させる。Ｘ線の照射時間は、撮影条件に応じて変化するが、静止画撮影の場合には、Ｘ線の最大照射時間は、約５００ｍｓｅｃ〜約２ｓ程度の範囲に定められている場合が多く、照射時間Ｔ１は最大照射時間を上限として設定される。

図４に示すように、センサユニット２９は、圧力を電気信号に変換する圧力センサ６１と、圧力センサ６１を収容するケース６２とからなる。センサユニット２９は、信号ケーブル３２を通じてインタフェース変換器３１から圧力センサ６１を駆動する電力が供給される。

センサユニット２９は、第１ボタン５７ａの上面の面積に収まる大きさを持ち、両面テープ６３によって第１ボタン５７ａの上面に着脱自在に貼付される。圧力センサ６１は、平面形状が２．５ｍｍ〜３．５ｍｍ四方の正方形状で、１．０ｍｍ程度の厚みの小型センサである。こうした小型の圧力センサ６１としては、例えば、http://www.alps.com/WebObjects/catalog.woa/J/HTML/Sensor/Piezo/HSPPA/HSPPA_list.html(アルプス電気)に記載されているものを使用することができる。

照射スイッチ１５のサイズは、メーカや機種毎に異なるが、照射スイッチ１５のグリップ部５６ａの直径は、約４０ｍｍ〜６０ｍｍ程度であり、操作ボタン５７の直径も少なくともその半分程度の径（２０ｍｍ〜３０ｍｍ）を有する場合が多い。したがって、上記小型の圧力センサ６１であれば、操作ボタン５７のサイズと比較して小さいので、メーカや機種に関わらず多種多様な照射スイッチ１５に取り付けることが可能である。ケース６２は、ゴムなどの弾性部材で形成されており、ケース６２の上面に押圧力Ｐが加えられるとケース６２が弾性変形して内部の圧力センサ６１に押圧力Ｐが伝達される。

図５に示すように、圧力センサ６１は、圧力の大きさに応じて抵抗値が変化することにより電流値が変化する圧電素子６１ａと、圧電素子６１ａから入力される電流値に応じた電圧Ｖを増幅して出力するアンプ６１ｂを有するアンプ内蔵型である。図６に示すように、圧力センサ６１が出力する電圧Ｖは、操作ボタン５７に加えられる操作力（押圧力Ｐ）に応じた値を示す押圧検知信号である。

押圧検知信号は、信号ケーブル３２を通じてインタフェース変換器３１に入力され、インタフェース変換器３１で信号レベルが変換されて通信ケーブル２８を通じて撮影制御装置２３に入力される。撮影制御装置２３のメモリ２３ｅには、第１ボタン５７ａを第１位置まで押し込むための押圧力Ｐ１に応じた閾値Ｖｔｈ１が設定されている。撮影制御装置２３のＣＰＵ２３ａは、押圧検知信号の信号レベルを監視し、押圧検知信号の信号レベルが閾値Ｖｔｈ１に達すると、第１スイッチＳＷ１がオンされたことを検知する。

ＣＰＵ２３ａは、第１スイッチＳＷ１がオンされたことを検知すると、電子カセッテ２１に対して制御信号を送信し、ＦＰＤ３６の蓄積動作の開始タイミングを、Ｘ線源１３の照射タイミングと同期させる制御を行う。

具体的には、図７のタイミングチャートに示すように、ＣＰＵ２３ａは、センサユニット２９を通じて第１スイッチＳＷ１がオンされたことを検知すると（Ｓ１検知）、ＣＰＵ２３ａは、電子カセッテ２１に制御信号を送信し、ＦＰＤ３６のリセット動作を開始させる。ＦＰＤ３６は、ゲートドライバ３９と信号処理回路４０を作動させて、画素３７を１ラインずつ順次リセットする。そして、全ライン分のリセット動作を所定回数（１〜２回）行った後、蓄積動作へ移行する。

第１ボタン５７ａの押下操作によるウォームアップ開始と、第２ボタン５７ｂの押下操作による照射開始までの間は、ウォームアップ時間に相当する時間差がある。１ラインずつリセットを行う順次リセット方式の場合には、全ライン分のリセットを行う時間は約１００ｍｓｅｃ程度である。ウォームアップ時間は約３００ｍｓｅｃ〜約５００ｍｓｅｃであるので、蓄積動作を開始する前にウォームアップ時間を利用して全ライン分のリセット動作を１〜２回行っても、Ｘ線の照射開始のタイミングと蓄積開始のタイミングが大きくずれることはない。

また、蓄積動作が継続する蓄積時間Ｔ２は、Ｘ線の最大照射時間よりも長めに設定されており、具体的には、Ｘ線の照射開始前に蓄積動作が開始された場合でも、Ｘ線の照射が停止する前に蓄積動作が終了しないように、Ｘ線の最大照射時間に、照射開始のタイミングと蓄積開始のタイミングのずれを考慮した時間を加算した時間が設定されている。そのため、本例のように、ウォームアップ開始信号Ｓ１を発生する第１スイッチＳＷ１がオンされたことを検知して、ＦＰＤ３６のリセット動作及び蓄積動作を開始させても、Ｘ線の照射が終了する前に、Ｘ線の蓄積動作が終了することはない。

以下、上記構成による作用について説明する。Ｘ線撮影システム１０で撮影を行う場合には、撮影準備として、撮影台２２にセットされた電子カセッテ２１の高さを調節することにより、被写体Ｈの撮影部位の位置に合わせる位置合わせが行われ、電子カセッテ２１の高さ及び撮影部位の大きさに応じてＸ線源１３の高さや照射野の大きさが調整される。電子カセッテ２１の電源が投入されると、電源回路からバイアス電圧がＦＰＤ３６の画素３７に供給されるが、この時点では、ゲートドライバ３９及び信号処理回路４０は動作を停止している。コンソール２４から撮影条件が入力されると、撮影制御装置２３を介して電子カセッテ２１に撮影条件が設定される。また、線源制御装置１４には手動により撮影条件が設定される。

撮影準備が完了すると、技師によって照射スイッチ１５の第１ボタン５７ａが押下される。図３（Ｂ）に示すように、第１ボタン５７ａが第１位置に達すると、第１スイッチＳＷ１がオンする。図７に示すように、第１スイッチＳＷ１がオンすると、線源制御装置１４にウォームアップ開始信号Ｓ１が送信されて、Ｘ線源１３のウォームアップが開始される。一方、第１ボタン５７ａが押下されると、その押圧力に応じた値の押圧検知信号が、センサユニット２９からインタフェース変換器３１を経由して撮影制御装置２３に送信される。

押圧検知信号は、第１ボタン５７ａに加えられる押圧力Ｐの増加によって上昇し、第１ボタン５７ａが第１位置まで押下されると、押圧検知信号が閾値Ｖｔｈ１に達する。撮影制御装置２３は、押圧検知信号が閾値Ｖｔｈ１に達すると、第１スイッチＳＷ１がオンされたことを検知して（Ｓ１検知）、Ｘ線源１３のウォームアップが開始されたと判定する。Ｓ１検知により、撮影制御装置２３から電子カセッテ２１に制御信号が送信されて、ＦＰＤ３６のリセット動作が開始される。

第１ボタン５７ａの押下後、ウォームアップ時間の間をおいて第２ボタン５７ｂが押下される。図３（Ｃ）に示すように、第２ボタン５７ｂが第２位置に達すると、第２スイッチＳＷ２がオンする。図７に示すように、第２スイッチＳＷ２がオンすると、線源制御装置１４に照射開始信号Ｓ２が送信されて、Ｘ線の照射が開始される。

ＦＰＤ３６は、全ライン分のリセット動作を所定回数行った後、全画素３７のＴＦＴ４３をオフ状態にして、蓄積動作へ移行する。蓄積動作の間、被写体Ｈを透過したＸ線がＦＰＤ３６の撮像領域３８に入射し、画素３７にはＸ線の入射量に応じた信号電荷が蓄積される。

Ｘ線の照射開始後、技師が操作ボタン５７から指を離すと操作ボタン５７の押下が解除されて、操作ボタン５７が初期位置に復帰する。それに応じて第２スイッチＳＷ２、第１スイッチＳＷ１の順でオフされるとともに、センサユニット２９が出力する押圧検知信号の信号レベルも閾値Ｖｔｈ１を下回る。Ｘ線源１３によるＸ線の照射が停止されるタイミングや、ＦＰＤ３６による蓄積動作が終了するタイミングは、タイマによって判定されるので、照射期間及び蓄積期間中に操作ボタン５７の押下が解除されてもＸ線源１３及びＦＰＤ３６の動作には影響しない。

線源制御装置１４は、撮影条件で設定された照射時間Ｔ１が経過すると、Ｘ線の照射を停止する。ＦＰＤ３６は、予め設定された蓄積時間Ｔ２が経過すると、蓄積動作を終了して読み出し動作へ移行する。読み出し動作において、ＦＰＤ３６は、１ラインずつ画素３７に蓄積された信号電荷の読み出しを行い、読み出された画像データは順次メモリ５１に記録される。全ライン分の画素３７の信号電荷が読み出されると、１画面分のＸ線画像がメモリ５１に記録される。読み出し動作が終了後、ＦＰＤ３６は動作を停止する。

本発明のＸ線撮影装置１２は、照射スイッチ１５に着脱自在に取り付けられるセンサユニット２９により照射スイッチ１５に加えられる操作力を検知して、ＦＰＤ３６の動作を制御するので、図８において比較例として示す特許文献１に記載のＸ線撮影システム２００のようにＸ線発生装置１１とＸ線撮影装置１２を電気的に接続することなく、Ｘ線源１３の照射期間とＦＰＤ３６の蓄積期間を同期させることができる。

図８に示す比較例のＸ線撮影システム２００は、Ｘ線発生装置２０１とＸ線撮影装置２０２からなる。図８において、本発明のＸ線撮影システム１０と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、Ｘ線撮影システム２００について本発明との相違点を説明する。

Ｘ線発生装置２０１の照射スイッチ２０３から延びる信号ケーブル２０４は、二股に分岐しており、一方の分岐部分２０４ａが線源制御装置１４に、他方の分岐部分２０４ｂが撮影制御装置２０６に接続され、信号ケーブル２０４によりＸ線発生装置２０１とＸ線撮影装置２０２は電気的に接続される。照射スイッチ２０３の照射開始信号は、信号ケーブル２０４を通じて線源制御装置１４と撮影制御装置２０６の双方に入力される。撮影制御装置２０６には、信号ケーブル２０４のコネクタ２０４ｃが接続されることになるため、撮影制御装置２０６には、コネクタ２０４ｃの形状に合ったコネクタ２０６ａなど、照射スイッチ２０３の接続インタフェースに適合する接続インタフェースが設けられる。

Ｘ線撮影装置２０２を、メーカが異なるＸ線発生装置２０１と組み合わせてＸ線撮影システム２００を構築する場合には、両者が電気的に接続されることになるため、Ｘ線撮影装置２０２の設置時に装置２０１、２０２の電気的な接続を確認する接続確認試験が必要になることもある。接続確認試験を行う場合には、Ｘ線発生装置２０１のメーカのサービスマンなどの立ち会いが必要になるなど、Ｘ線発生装置２０１のメーカの協力が必要になるため、Ｘ線発生装置２０１やＸ線撮影装置２０２の双方のメーカにとって作業負担が大きい。

また、撮影制御装置２０６には、照射スイッチ２０３に適合する接続インタフェースも必要になる。Ｘ線発生装置２０１のメーカや型式に応じて接続インタフェースの種類が複数存在すると、それらの種類に応じて撮影制御装置２０６をカスタマイズする必要があり、Ｘ線撮影装置２０２のメーカにとってはコスト面の負担が大きい。

本発明のＸ線撮影システム１０では、照射スイッチ１５に着脱自在に取り付け可能なセンサユニット２９と撮影制御装置２３とを接続するので、Ｘ線発生装置１１とＸ線撮影装置１２の間で電気的な接続が不要であるとともに、照射スイッチに合わせて撮影制御装置２３の接続インタフェースを追加、変更するといったカスタマイズの必要もない。さらに、Ｘ線撮影システム１０では、センサユニット２９と撮影制御装置２３を、インタフェース変換器３１を介して接続するため、センサユニット２９に合わせて撮影制御装置２３の接続インタフェースを変更する必要もなく、撮影制御装置２３に標準で搭載されている接続インタフェースを利用することができる。

また、Ｘ線撮影システム１０は、センサユニット２９を用いるから、特許文献２に記載のＸ線撮影システムのようにＦＰＤの撮像領域の近傍に設けたＸ線センサにより照射検出を行うものと異なり、Ｘ線の照射野の大きさに関わらず、Ｘ線源１３の照射開始を検出することができる。

また、センサユニット２９は、照射スイッチ１５に取り付けて撮影制御装置２３と接続するだけなので、特許文献２や特許文献３に記載のＸ線撮影システムのように、ＦＰＤに照射検出用のＸ線センサを取り付けたり、ＦＰＤの撮像領域内の画素を照射検出用のセンサとして利用する場合のようにＦＰＤを改造する必要もない。そのため、既存のＦＰＤで構成したＸ線撮影装置１２に対しても、簡単に取り付けることが可能である。このように、Ｘ線発生装置１１とＸ線撮影１２を電気的に接続することなくＸ線の照射タイミングと蓄積タイミングを同期させる手法としては、本発明は非常に手軽である。

また、特許文献２や特許文献３に記載のＸ線撮影システムのように、Ｘ線の照射を受けて照射開始を検出するセンサを利用するシステムでは、照射が開始されたことを検出することはできるが、照射開始の予兆を検出することはできない。そのため、Ｘ線の照射開始タイミングに対して、ＦＰＤ３６の蓄積動作の開始タイミングが遅れて、両者の間にタイムラグが生じる。蓄積動作が開始するまでの間に照射されたＸ線は、Ｘ線画像に寄与しないので、タイムラグがあると、その分、被写体Ｈに対して無駄なＸ線が照射されることになる。

照射スイッチとしては、上述の照射スイッチ１５のように照射開始指示をする前にウォームアップ開始指示の入力が可能な二段階スイッチが一般的であるため、センサユニット２９によって第１スイッチＳＷ１のオン（ウォームアップ開始指示の入力）を検知することで、照射開始の予兆を検出することができる。そのため、Ｘ線の照射開始前にＦＰＤ３６の蓄積動作を開始させることができるので、被写体Ｈに無駄な被曝を与えずに済む。

また、本実施形態においては、撮影制御装置２３は、センサユニット２９によって第１スイッチＳＷ１がオンされたことを検知して、ＦＰＤ３６にリセット動作を開始させるので、ＦＰＤ３６が待機している間、ＦＰＤ３６に常時リセット動作を行わせておく必要がないため、省電力化にも寄与する。

［第２実施形態］
図９に示す第２実施形態のように、撮影制御装置２３が、ウォームアップ開始信号Ｓ１を発生する第１スイッチＳＷ１のオンを検知したときに、ＦＰＤ３６に蓄積動作を開始させてもよい。こうすれば、第１スイッチＳＷ１のオンを検知してリセット動作を開始する第１実施形態と比べて、より確実にＸ線の照射開始前にＦＰＤ３６の蓄積動作を開始させることができる。第２実施形態では、ウォームアップに要する時間を考慮して、蓄積動作を継続させる蓄積時間Ｔ２が、第１実施形態の場合よりも長めに設定される。

また、第２実施形態では、蓄積動作を開始する前に、画素３７に蓄積される暗電荷がリセットされるように、蓄積動作の開始を待つ待機状態において、リセット動作を実行することが好ましい。

リセット動作は、例えば、１ラインずつ画素３７をリセットする順次リセット方式で行われ、最終ラインまでリセットが終了した後、再び１ライン目からリセットを開始するというように全ライン分（１画面分）のリセット動作が繰り返される。１画面の途中でリセットを終了して蓄積動作に移行すると、１画面内でリセットが終了した領域とリセットが未了の領域が存在することになり、２つの領域間で画像の濃度が変わってしまう。そのため、１画面の途中で第１スイッチＳＷ１のオンを検知した場合には、最終ラインのリセットが終了するまでリセット動作を継続し、１画面分のリセットが終了した時点で、蓄積動作に移行することが好ましい。

なお、リセット動作の方式としては、順次リセット方式の他、複数ラインずつリセットを行う並列リセット方式や、全ラインを同時にリセットする全画素同時リセット方式などがあり、リセット動作をこれらの方式で行ってもよい。並列リセット方式の場合でも、順次リセット方式と同様に、１画面分のリセットが終了した時点で、蓄積動作に移行することが好ましい。

［第３実施形態］
第２実施形態は、第１スイッチＳＷ１のオンを検知して、ＦＰＤ３６の蓄積動作を開始させているが、図１０に示す第３実施形態のように、第２スイッチＳＷ２のオンを検知して、蓄積動作を開始させてもよい。こうすると、第１スイッチＳＷ１のオンを検知して蓄積動作を開始させる第２実施形態と比べて、蓄積動作の開始が遅れるため、Ｘ線の照射開始後に蓄積動作が開始することになるが、特許文献２及び特許文献３と比べれば、蓄積動作の開始の遅延は少ない。

というのは、特許文献２及び特許文献３は、照射スイッチの操作によってＸ線の照射が開始され、その照射を受けて照射開始を検出するので、照射スイッチの操作とＸ線の照射が開始されるまでの間にタイムラグがある場合には、その分、蓄積動作の開始が遅れる。これに対して本発明は、照射スイッチ１５の操作を検知して蓄積動作を開始させるので、照射スイッチの操作とＸ線の照射が開始されるまでの間に生じるタイムラグによる遅延は生じないからである。

また、第３実施形態は、第１及び第２実施形態と比べて、暗電荷に起因するオフセットノイズが少ないＸ線画像が得られるというメリットがある。ＦＰＤ３６が蓄積動作を行っている間も、画素３７には暗電荷が蓄積されるので、蓄積時間が長いと暗電荷の量も増える。第１及び第２実施形態のように、第１スイッチＳＷ１のオンを検知して蓄積動作を開始させると、ウォームアップの時間を考慮するため、第３実施形態と比べて蓄積時間Ｔ２は長めに設定される。これは、図９に示す第２実施形態の場合に顕著である。第３実施形態は、ウォームアップの時間を考慮しなくてよいので、第１及び第２実施形態と比べて、蓄積時間Ｔ２を短く設定することができる。蓄積時間Ｔ２が短い分、暗電荷の量が減り、暗電荷に起因するオフセットノイズも低減される。

図１１に示すように、第２スイッチＳＷ２がオンされたことを検知する第１の方法は、撮影制御装置２３においてセンサユニット２９が出力する押圧検知信号の信号レベルを判定する閾値を、上記実施形態の閾値Ｖｔｈ１よりも高い閾値Ｖｔｈ２に設定する方法である。閾値Ｖｔｈ２は、操作ボタン５７に加えられる、第２スイッチＳＷ２をオンするために必要な押圧力Ｐ２に対応する値であり、メモリ２３ｅに設定される。

撮影制御装置２３は、押圧検知信号の信号レベルが閾値Ｖｔｈ１に達しても、ＦＰＤ３６に対して制御信号の送信は行わず、押圧検知信号の信号レベルが閾値Ｖｔｈ２に達したときに第２スイッチＳＷ２がオンされたことを検知（Ｓ２検知）する。撮影制御装置２３は、Ｓ２検知により、Ｘ線源１３によるＸ線の照射が開始されたと判定し、ＦＰＤ３６に蓄積動作を開始させる。

また、第２スイッチＳＷ２がオンされたことを検知する第２の方法としては、図１２に示すように、スポンジ７２などの弾性部材付きのセンサユニット７１を用いる方法がある。これによれば、閾値Ｖｔｈ１（図６参照）を閾値Ｖｔｈ２（図１１参照）に変更することなく、第２スイッチＳＷ２がオンされたことを検知することができる。

センサユニット７１は、圧力センサ６１と、圧力センサ６１の上方に配置されたスポンジ７２と、圧力センサ６１とスポンジ７２を収容するケース７３とからなる。スポンジ７２は、押圧力Ｐの一部を吸収し、圧力センサ６１に伝わる圧力を低減する。

スポンジ７２の硬さは、具体的には、次のような硬さのものが用いられる。操作ボタン５７に対して第１スイッチＳＷ１をオンするのに必要な押圧力Ｐ１が加えられた場合には、押圧力Ｐ１の一部を吸収して、圧力センサ６１に押圧力Ｐ１よりも小さい圧力しか伝えない一方、操作ボタン５７に対して第２スイッチＳＷ２をオンするのに必要な押圧力Ｐ２が加えられた場合には、押圧力Ｐ２の一部を吸収して、圧力センサ６１に押圧力Ｐ１の圧力を伝える硬さである。こうすれば、第２スイッチＳＷ２がオンされたときに、センサユニット７１の押圧検知信号の信号レベルが閾値Ｖｔｈ１に到達するので、撮影制御装置２３は、押圧検知信号の信号レベルが閾値Ｖｔｈ１に達したときに第２スイッチＳＷ２がオンされたことを検知する。

圧力センサ６１としては、加えられる圧力に応じた信号レベルを出力するセンサを使用する例で説明したが、圧力センサには、圧力が加えられないときには押圧検知信号を出力せず（出力が「０」）、所定の圧力が加えられたときに押圧検知信号（出力が「１」）を出力するというように、二値出力型の圧力センサもある。圧力センサ６１として、こうした二値出力型の圧力センサを使用する場合には、スポンジ付きのセンサユニット７１は有効である。

二値出力型の圧力センサは、出力が「０」か「１」であるため、第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２のオンを選択的に検知するには、閾値Ｖｔｈを変更して対応する第１の方法は使えない。そのため、例えば、第１スイッチＳＷ１のオンを検知する場合には、スポンジ７２を使用せず、第２スイッチＳＷ２のオンを検知する場合にはスポンジ７２を使用するというように、スポンジ７２の有無で第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２のオンを選択的に検知することが可能となる。

また、スポンジ７２の有無ではなく、第１スイッチＳＷ１のオンを検知する場合には、比較的軟らかいスポンジを使用し、第２スイッチＳＷ２のオンを検知する場合には、比較的硬いスポンジを使用するというように、硬さが異なるスポンジ７２を使い分けるようにしてもよい。

［第４実施形態］
第１〜第３実施形態は、第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２のオンを選択的に検知する例で説明したが、図１３及び図１４に示す第４実施形態のように、第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２の両方のオンを検知してもよい。この場合、図１３に示すように、撮影制御装置２３のメモリ２３ｅには、第１スイッチＳＷ１をオンするのに必要な押圧力Ｐ１に対応する閾値Ｖｔｈ１と、第２スイッチＳＷ２をオンするのに必要な押圧力Ｐ２に対応する閾値Ｖｔｈ２の２つの閾値Ｖｔｈが設定される。撮影制御装置２３のＣＰＵ２３ａは、第１及び第２実施形態と同様のセンサユニット２９の押圧検知信号の信号レベルを監視して、信号レベルが閾値Ｖｔｈ１に達したときに第１スイッチＳＷ１のオンを検知して、閾値Ｖｔｈ２に達したときに第２スイッチＳＷ２のオンを検知する。

図１４に示すように、撮影制御装置２３は、第１スイッチＳＷ１のオンを検知したときに、ＦＰＤ３６にリセット動作を開始させ、第２スイッチＳＷ２のオンを検知したときに蓄積動作を開始させる。

第４実施形態は、第１実施形態（図７参照）と同様に、第１スイッチＳＷ１のオンを検知してリセット動作を開始させるが、第１実施形態ではリセット動作から蓄積動作への移行は自動的に行われる。そのため、希なケースではあるが、例えば、照射スイッチ１５の第１ボタン５７ａが押下された後、第２ボタン５７ｂが押下されずに照射スイッチ１５の操作が中断された場合でも、第１スイッチＳＷ１のオンにより、ＦＰＤ３６は、リセット動作後、蓄積動作を開始してしまう。

第４実施形態によれば、第１ボタン５７ａの押下により第１スイッチＳＷ１がオンされた後、リセット動作を開始するが、第２ボタン５７ｂが押下されずに照射スイッチ１５の操作が中断されても、蓄積動作が開始されることはない。

［第５実施形態］
図１５に示す第５実施形態のＸ線撮影システム８０のように、センサユニット２９と、電子カセッテ２１に設けられる照射検出センサ８１を組み合わせることで、センサユニット２９によりＸ線の照射開始のタイミングを検出することに加えて、照射検出センサ８１によりＸ線の照射停止のタイミングを検出してもよい。Ｘ線撮影システム８０の構成は、照射検出センサ８１が設けられている以外は、図１に示すＸ線撮影システム１０と同様であるので、同一部分については同一符号を付して説明を省略し、以下では相違点を中心に説明する。

照射検出センサ８１は、Ｘ線の照射を受けてＸ線の入射量に応じた照射検出信号を出力するセンサである。照射検出信号は、通信ケーブル２６を通じて撮影制御装置２３に入力される。照射検出センサ８１は、電子カセッテ２１のＦＰＤ３６に設けられており、撮像領域３８の近傍に配置される。撮影制御装置２３は、照射検出信号の信号レベルを監視して、Ｘ線源１３によるＸ線の照射が停止されたことを検出する。

図１６に示すタイミングチャートに示すように、撮影制御装置２３は、第２実施形態（図９参照）と同様に、センサユニット２９の押圧検知信号に基づいて第１スイッチＳＷ１がオンされたことを検知して、ＦＰＤ３６の動作をリセット動作から蓄積動作へ移行させる。そして、照射検出センサ８１の照射検出信号の信号レベルを監視して、信号レベルが所定位置以下になったときに、照射が停止されたことを検出する。照射停止を検出すると、ＦＰＤ３６を蓄積動作から読み出し動作へ移行させる。

あるいは、第１実施形態（図７参照）と同様に、センサユニット２９の押圧検知信号に基づいて第１スイッチＳＷ１がオンされたことを検知して、ＦＰＤ３６にリセット動作を開始させ、リセット動作を終了後蓄積動作へ移行させてもよい。また、図１７に示すタイミングチャートに示すように、第１スイッチＳＷ１がオンされたことを検知して、リセット動作を開始させ、第２スイッチＳＷ２がオンされたことを検知して、リセット動作を終了させて蓄積動作を開始させてもよい。照射停止の検出については図１６と同様である。

このように、照射停止を検出して蓄積動作を終了させることで、予め定められた時間だけ蓄積動作を行わせる上記実施形態と比べて、蓄積時間Ｔ２を短くすることができる。上述のとおり、蓄積時間Ｔ２が長いと暗電荷の量も増加するので、蓄積時間Ｔ２を短くすることにより、Ｘ線画像に対する、暗電荷に起因するオフセットノイズを低減することができる。

また、図１８に示すように、照射停止に加えて、照射検出センサ８１で照射開始を検出してもよい。この場合には、撮影制御装置２３は、センサユニット２９によって第１スイッチＳＷ１がオンされたことを検知することにより、ＦＰＤ３６にリセット動作を開始させる。そして、照射検出センサ８１によって照射開始が検出されたときに、ＦＰＤ３６に蓄積動作を開始させ、照射検出センサ８１によって照射停止が検出されたときに、蓄積動作を終了させて、読み出し動作を開始させる。センサユニット２９が出力する押圧検知信号によって、リセット動作を開始させるタイミングが得られるので、ＦＰＤ３６が待機中に常時リセット動作を行わせずに済むので、省電力化に寄与する。

なお、照射検出センサ８１としては、ＦＰＤ３６の撮像領域３８の近傍に設けた例で説明したが、ＦＰＤ３６と被写体Ｈの間に配置されるフォトタイマを利用してもよい。周知のように、フォトタイマは、ＦＰＤ３６の自動露出制御（ＡＥＣ）を行うために、Ｘ線の照射量を測定する装置であり、ＦＰＤ３６と組み合わせて使用されるものである。

上記実施形態では、センサユニット２９と撮影制御装置２３とをインタフェース変換器３１を経由して接続した例で説明したが、インタフェース変換器３１を設けずにセンサユニット２９と撮影制御装置２３を直接接続してもよい。この場合には、撮影制御装置２３とセンサユニット２９は直接接続されるため、撮影制御装置２３にセンサユニット２９を接続するための接続インタフェースが必要になる。しかし、センサユニット２９と撮影制御装置２３は、Ｘ線撮影装置１２のメーカで設計、開発、製造を行うことができるため、メーカが異なる照射スイッチに適合する接続インタフェースを撮影制御装置２３に設ける場合と比べれば、Ｘ線撮影装置１２のメーカにとっては設計、開発、製造の自由度が高く有利である。

上記実施形態では、撮影制御装置２３が、電子カセッテ２１とは別体で構成した例で説明したが、撮影制御装置２３の機能を制御回路４１に内蔵するなど、電子カセッテと撮影制御装置を一体で構成してもよい。この場合には、センサユニット２９は電子カセッテと直接接続される。

上記実施形態では、操作ボタンが上部に設けられている照射スイッチを例に説明したが、グリップ部に操作ボタンが設けられている照射スイッチを使用してもよく、操作ボタンはどこに配置されていてもよい。また、操作ボタンはセンサユニットによって操作力を検知できるものであればどのような形状でもよい。

また、照射スイッチとして、第１スイッチＳＷ１をオンする第１ボタンを押下した後、第１ボタンとともに、第２スイッチＳＷ２をオンする第２ボタンを押下する二段階スイッチを例に説明したが、照射スイッチは二段階スイッチでなくてもよく、例えば、第１ボタンと第２ボタンをそれぞれ独立して押下操作可能な照射スイッチでもよい。この場合には、センサユニットは、第１スイッチＳＷ１がオンされたことを検知する場合は第１ボタンに取り付けられ、第２スイッチＳＷ２がオンされたことを検知する場合は第２ボタンに取り付けられる。両方のスイッチＳＷ１及びＳＷ２がオンされたことを検知する場合は第１ボタンと第２ボタンの両方にセンサユニットを設ければよい。

また、照射スイッチとしては、第１スイッチＳＷ１がなく、照射開始信号を発生する第２スイッチＳＷ２だけが設けられているものでもよい。Ｘ線源の中には、陽極が回転しない固定陽極型のものや、予熱が不要な冷陰極型の線源もある。こうしたＸ線源の場合にはウォームアップが不要になることもある。その場合には、第２スイッチＳＷ２だけが設けられている照射スイッチが使用される。また、ウォームアップが必要なＸ線源の場合でも、照射スイッチから線源制御装置に対して照射開始信号を入力し、線源制御装置が照射開始信号に基づいてウォームアップを開始させ、ウォームアップ終了後、照射を開始させるようにすれば、照射スイッチにウォームアップ開始信号を発生する第１スイッチＳＷ１を設ける必要もない。

この場合には、撮影制御装置は、センサユニットにより第２スイッチＳＷ２がオンされたことを検知して、ＦＰＤに対してリセット動作を開始させ、リセット動作が終了後、蓄積動作を開始させるか、あるいは、待機中にリセット動作を行っているＦＰＤの場合には、第２スイッチＳＷ２がオンされたことを検知して、蓄積動作を開始させる。

上記実施形態では、センサユニット２９を両面テープ６３で照射スイッチ１５に着脱自在に取り付ける例で説明したが、センサユニット２９の取り付け手段は、両面テープ６３以外でもよい。例えば、取り付け手段を、センサユニット２９のケース６２に操作ボタン５７と着脱自在に係合する係合部で構成する方法が考えられる。

上記実施形態では、可搬型のＸ線画像検出装置である電子カセッテを例に説明したが、据え置き型のＸ線画像検出装置に本発明を適用してもよい。

上記実施形態では、ＦＰＤとして間接変換型を例に説明したが、Ｘ線を直接電荷に変換する変換層（アモルファスセレンなど）を用いた直接変換型のＦＰＤに本発明を適用してもよい。

また、上記各実施形態では、放射線としてＸ線を例に説明したが、本発明は、γ線など、Ｘ線以外の放射線を使用するものでもよい。本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。

１０、８０ Ｘ線撮影システム
１１ Ｘ線発生装置
１２ Ｘ線撮影装置
１４ 線源制御装置
１５ 照射スイッチ
２３ 撮影制御装置
２３ａ ＣＰＵ
２３ｃ、２３ｄ コネクタ
２３ｅ メモリ
２９、７１ センサユニット
３１ インタフェース変換器
３２ 信号ケーブル
３１ａ、３１ｂ コネクタ
４１ 制御回路
５７ 操作ボタン
５７ａ 第１ボタン
５７ｂ 第２ボタン
６１ 圧力センサ
８１ 照射検出センサ
２１ 電子カセッテ
３６ ＦＰＤ

Claims (14)

1. 放射線源から照射され被写体を透過した放射線の照射を受けて、被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出器と、
   前記放射線源による前記放射線の照射を開始させるために操作される照射スイッチに着脱自在に取り付けられ、操作時に前記照射スイッチに加えられる押圧力を検知して、押圧検知信号を発生するセンサユニットと、
   前記センサユニットから入力される前記押圧検知信号に基づいて前記放射線画像検出器の動作を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする放射線撮影装置。
2. 前記放射線画像検出器の動作には、前記放射線の入射量に応じた信号電荷を蓄積する蓄積動作と、前記蓄積動作の前に実行され、前記放射線の入射の有無に関わらず発生する暗電荷をリセットするリセット動作とが含まれることを特徴とする請求項１記載の放射線撮影装置。
3. 前記制御手段は、前記押圧検知信号に基づいて、前記放射線画像検出器に前記蓄積動作を開始させることを特徴とする請求項２記載の放射線撮影装置。
4. 前記制御手段は、前記押圧検知信号に基づいて、前記放射線画像検出器に前記リセット動作を開始させることを特徴とする請求項２又は３記載の放射線撮影装置。
5. 前記照射スイッチは、第１の押圧力が加えられたときにオンして、前記放射線源に対してウォームアップを開始させるためのウォームアップ開始信号を発生する第１スイッチと、前記第１の押圧力よりも高い第２の押圧力が加えられたときにオンして、前記放射線源に対して照射を開始させる照射開始信号を発生する第２スイッチとを有する２段階スイッチであり、
   前記制御手段は、前記押圧検知信号に基づいて、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチの少なくとも１つのスイッチがオンされたことを検知することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
6. 前記制御手段は、前記第１スイッチがオンされたことを検知して、前記放射線画像検出器に前記リセット動作を開始させることを特徴とする請求項５記載の放射線撮影装置。
7. 前記放射線画像検出器は、前記リセット動作を終了後、前記蓄積動作へ移行することを特徴とする請求項６記載の放射線撮影装置。
8. 前制御手段は、前記第１スイッチがオンされたことを検知して、前記放射線画像検出器に前記蓄積動作を開始させることを特徴とする請求項５記載の放射線撮影装置。
9. 前記制御手段は、前記第２スイッチがオンされたことを検知して、前記放射線画像検出器に前記蓄積動作を開始させることを特徴とする請求項５記載の放射線撮影装置。
10. 前記センサユニットは、前記第１の押圧力と前記第２の押圧力に応じて信号レベルが異なる前記押圧検知信号を前記制御手段に出力し、
    前記制御手段は、前記信号レベルに応じて前記第１スイッチと第２スイッチのそれぞれがオンされたことを検知し、前記第１スイッチがオンされたことを検知したときに前記放射線画像検出器に前記リセット動作を開始させるとともに、前記第２スイッチがオンされたことを検知したときに前記リセット動作を終了させて前記蓄積動作を開始させることを特徴とする請求項５記載の放射線撮影装置。
11. さらに、前記放射線源が放射線を照射しているか否かを検出する照射検出センサを備えており、
    前記制御手段は、前記照射検出センサによって前記放射線の照射が停止されたことを検出し、前記蓄積動作を終了させることを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
12. 前記放射線画像検出器と前記制御手段は別体であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
13. 前記センサユニットと前記制御手段は、インタフェース変換器を介して接続されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
14. 放射線を照射する放射線源と、
    放射線源から照射され被写体を透過した放射線の照射を受けて、被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出器と、
    前記放射線源による前記放射線の照射を開始させるために操作される照射スイッチに着脱自在に取り付けられ、操作時に前記照射スイッチに加えられる押圧力を検知して、押圧検知信号を発生するセンサユニットと、
    前記センサユニットから入力される前記押圧検知信号に基づいて前記放射線画像検出器の動作を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする放射線撮影システム。

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