JP6202840B2 - 放射線撮像装置、放射線撮像システム、放射線撮像装置の制御方法及びプログラム - Google Patents
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Description
101 画素アレイ
102 駆動部
103 信号処理部
104 読出回路
105 デジタル信号処理回路
106 電源部
107 制御部
Claims (15)
- 放射線をアナログ信号に変換するための複数の画素が複数の行及び複数の列を構成するように配列され、前記複数の画素の各々が、放射線を電荷に変換する変換素子と、前記電荷に応じたアナログ信号を出力するスイッチ素子と、を含む画素アレイと、
前記複数の画素から行単位で前記アナログ信号を並列に出力するために前記複数の画素の前記スイッチ素子を行単位で非導通状態から導通状態にするように前記画素アレイを駆動するための駆動部と、
前記画素アレイから並列に出力された前記アナログ信号に基づく直列のデジタル信号を出力するために、複数の読出回路を含み、前記複数の読出回路がそれぞれ、前記画素アレイから並列に出力されたアナログ信号に基づいて前記直列のデジタル信号に変換するためのA/D変換器を含む信号処理部と、
前記駆動部及び前記信号処理部を制御する制御部と、
を有する放射線撮像装置であって、
前記制御部は、前記画素アレイへの放射線の照射が終了した後において、前記信号処理部を第1電力消費状態から前記第1電力消費状態より電力消費が高い第2電力消費状態へと遷移させ、前記遷移の後に前記駆動部に前記画素アレイを駆動させずに前記信号処理部に前記A/D変換器を動作させる準備動作を行わせ、前記準備動作の後に前記駆動部に前記画素アレイを駆動させて前記信号処理部に前記直列のデジタル信号を出力させることを特徴とする放射線撮像装置。 - 前記複数の読出回路はそれぞれ、前記画素アレイから並列に出力された電気信号を増幅する複数の増幅回路と、前記複数の増幅回路で増幅されたアナログ信号を並列にサンプルホールドする複数のS/H回路と、前記複数のS/H回路に並列にサンプルホールドされたアナログ信号を直列のアナログ信号に変換するマルチプレクサ部と、を更に含み、
前記A/D変換器は前記マルチプレクサ部で変換された直列のアナログ信号を前記直列のデジタル信号に変換し、
前記準備動作は、前記遷移の後に前記駆動部に前記画素アレイを駆動させずに前記信号処理部に前記複数の増幅回路、前記複数のS/H回路、前記マルチプレクサ部、及び、前記A/D変換器を動作させることを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。 - 前記複数の増幅回路はそれぞれ、演算増幅器と積分容量とリセットスイッチとを含む積分増幅器を含み、
前記制御部は、前記準備動作として前記複数の増幅回路の前記リセットスイッチを動作させることを特徴とする請求項2に記載の放射線撮像装置。 - 前記複数のS/H回路はそれぞれ、前記画素から出力され前記増幅回路で増幅された信号を保持する信号用のS/H回路と、前記増幅回路のオフセット成分に応じた信号を保持するノイズ用のS/H回路と、を含み、
前記制御部は、前記準備動作として前記信号用のS/H回路及び前記ノイズ用のS/H回路を動作させることを特徴とする請求項3に記載の放射線撮像装置。 - 前記制御部は、前記準備動作に含まれる一組の動作として、前記リセットスイッチが導通状態である間に、前記ノイズ用のS/H回路を動作させ、前記ノイズ用のS/H回路を動作させた後に前記信号用のS/H回路を動作させ、前記信号用のS/H回路を動作させた後に前記マルチプレクサ部及び前記A/D変換器を動作させるように、前記信号処理部を制御することを特徴とする請求項4に記載の放射線撮像装置。
- 前記制御部は、前記準備動作に含まれる一組の動作として、前記リセットスイッチを導通状態にしてから非導通状態にした後に前記ノイズ用のS/H回路を動作させ、前記ノイズ用のS/H回路を動作させた後に前記信号用のS/H回路を動作させ、前記信号用のS/H回路を動作させた後に前記マルチプレクサ部及び前記A/D変換器を動作させるように、前記信号処理部を制御することを特徴とする請求項4に記載の放射線撮像装置。
- 前記制御部は、前記準備動作に含まれる一組の動作として、前記リセットスイッチが導通状態である間に、前記ノイズ用のS/H回路と前記ノイズ用のS/H回路とを短絡させ、前記マルチプレクサ部及び前記A/D変換器を動作させるように、前記信号処理部を制御することを特徴とする請求項4に記載の放射線撮像装置。
- 前記制御部は、前記準備動作に含まれる一組の動作として、前記リセットスイッチが導通状態であり且つ前記ノイズ用のS/H回路と前記ノイズ用のS/H回路とを短絡している間で、前記マルチプレクサ部及び前記A/D変換器を動作させるように、前記信号処理部を制御することを特徴とする請求項4に記載の放射線撮像装置。
- 前記制御部は、前記準備動作として前記一組の動作を複数回行うように、前記信号処理部を制御することを特徴とする請求項5から8のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。
- 前記信号処理部は、前記A/D変換器から出力されるデジタル信号の処理を行うデジタル信号処理回路を含み、
前記デジタル信号処理回路は、前記一組の動作によって前記A/D変換器から出力されたデジタル信号を用いて、前記制御部が前記駆動部に前記画素アレイを駆動させて前記A/D変換器から出力されたデジタル信号を減算処理することを特徴とする請求項5から9のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。 - 前記信号処理部に動作電圧を供給する電源部を更に含み、
前記制御部は、前記画素アレイへの放射線の照射が終了した後に前記電源部が前記信号処理部に前記動作電圧を供給することにより前記信号処理部が前記第1電力消費状態から前記第2電力消費状態に遷移し、前記動作電圧の供給を受けてから前記準備動作をした後に前記駆動部が前記画素アレイを駆動して前記信号処理部がデジタル信号を出力するように、前記信号処理部及び前記電源部を制御することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。 - 前記変換素子は、光を電荷に変換する光電変換素子と、放射線を光電変換素子が検知可能な波長の光に変換する波長変換体とを含む請求項1から11のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。
- 請求項1から12のいずれか1項に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置に放射線を照射するための放射線発生装置と、
前記放射線撮像装置及び前記放射線発生装置を制御する制御装置と、
を含む放射線撮像システム。 - 放射線をアナログ信号に変換するための複数の画素が複数の行及び複数の列を構成するように配列され、前記複数の画素の各々が、放射線を電荷に変換する変換素子と、前記電荷に応じたアナログ信号を出力するスイッチ素子と、を含む画素アレイと、前記複数の画素から行単位で前記アナログ信号を並列に出力するために前記複数の画素の前記スイッチ素子を行単位で非導通状態から導通状態にするように前記画素アレイを駆動するための駆動部と、前記画素アレイから並列に出力された前記アナログ信号に基づく直列のデジタル信号を出力するために、複数の読出回路を含み、前記複数の読出回路がそれぞれ、前記画素アレイから並列に出力されたアナログ信号に基づいて前記直列のデジタル信号に変換するためのA/D変換器と、を含む信号処理部と、を含む放射線撮像装置の制御方法であって、
前記画素アレイへの放射線の照射が終了した後において、前記信号処理部を第1電力消費状態より電力消費が高い第2電力消費状態へ前記第1電力消費状態から遷移させ、
前記遷移の後に、前記駆動部に前記画素アレイを駆動させずに前記A/D変換器を動作させる準備動作を行わせ、
前記準備動作の後に前記駆動部に前記画素アレイを駆動させて前記信号処理部に前記直列のデジタル信号を出力させる、
ことを特徴とする放射線撮像装置の制御方法。 - 請求項13に記載の放射線撮像装置の制御を実行するプログラム。
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