JP6433113B2

JP6433113B2 - 放射線撮影装置、放射線撮影システム、制御方法、及びプログラム。

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Publication number: JP6433113B2
Application number: JP2013073012A
Authority: JP
Inventors: 毅竹上; 三枝　昭夫; 昭夫三枝
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Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2018-12-05
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Description

本明細書の開示は、外部の電源と接続可能な放射線撮影装置、放射線撮影システム、制御方法、及びプログラムに関する。

近年、放射線による医療画像診断や非破壊検査に用いる撮影装置として、半導体材料により形成された平面型の検出器を用いた放射線撮影装置またはＦＰＤ（ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｅｔｅｃｔｏｒ、以下ＦＰＤと略す）が実用化され始めている。このＦＰＤを用いた放射線撮影システムは、患者などの被験体を透過したＸ線などの放射線をＦＰＤでアナログ電気信号に変換し、そのアナログ電気信号をアナログ・デジタル変換してデジタル画像信号を取得するデジタル撮影が可能な装置である。

特許文献１には放射線撮影装置において搭載したバッテリを充電する充電機構を内蔵することが開示されている。特許文献２には、バッテリの充電や外部電源からの給電を制御する放射線撮影装置が開示されている。

特開２０１０−１０７２０２特開２０１１−１８８９２２

外部の電源に接続されている場合にはより迅速に充電することが望ましい。しかしながら外部給電がある状態で放射線撮影装置を利用する場合、撮影時の一部の期間に充電を行うこととすると、バッテリに供給される電流によってノイズが発生し、画質に悪影響を生ずる恐れがある。またバッテリに異常がある場合にバッテリへの充電を開始することとすると、当該バッテリに異常な電流が流れる可能性がある。

またその他の課題として、外部電源からの電力で放射線撮影装置を動作させる場合、撮影中に意図せずケーブルが抜かれ、外部電源からの供給が断たれると、電力の供給元がバッテリに切り替わることによるノイズが発生し、画質に悪影響が生ずる恐れがある。

そこで本発明の実施形態に係る放射線撮影装置は、放射線を受光して信号を得る画素が行列状に複数配置された放射線センサと、前記放射線センサに電力を供給するバッテリと、外部装置と接続するための端子と、前記装置からの電力を前記バッテリに供給する充電回路と、前記放射線センサにより放射線画像データを得る撮影状態と該撮影状態とは異なる非撮影状態とに遷移させる撮影制御部と、前記放射線センサが前記撮影状態となっている少なくとも一部の期間に前記充電回路を非動作状態とし、該非動作状態を所定期間継続した後に前記バッテリに関する状態をチェックし、該チェックが完了しかつ前記非撮影状態に遷移した後に前記充電回路を動作状態とする電力制御部と、を有することを特徴とする。

また、本発明の実施形態に係る放射線撮影装置は、行列状に配置された複数の画素を備える放射線センサと、前記放射線センサに電力を供給するバッテリと、外部装置からの電力を前記バッテリに供給する充電回路と、前記画素に電荷を蓄積させる蓄積状態と、蓄積された電荷に応じた信号を読み出す読み出し状態とからなる撮影状態と、前記撮影状態以外の状態である非撮影状態とに、前記放射線センサを遷移させる撮影制御部と、前記放射線センサが前記撮影状態となっている少なくとも一部の期間は、前記バッテリからの電力を前記放射線センサに供給し、前記少なくとも一部の期間の終了後は前記外部装置からの電力を前記放射線センサに供給する電力制御部と、を有し、前記電力制御部は、前記少なくとも一部の期間の開始より所定期間前に、前記充電回路に対する充電終了処理を開始し、前記充電終了処理は、前記充電回路から出力される電圧又は電流の安定性を判断する処理を含むことを特徴とする。

これにより、撮影期間中の特定の期間で充電を停止するとともに、バッテリが充電可能か否かのチェックが完了した後に充電を開始させることによりバッテリを安全に充電させつつ画質の良い放射線画像データを得ることができる。

上述の他の放射線撮影装置によれば、読み出し状態においてバッテリ駆動を行うことにより、ケーブルが意図せず抜かれても電力の供給元が変わらず、画質の良い放射線画像データを得ることができる。

実施形態に係る放射線撮影システムの構成の一例を示す図である。実施形態に係る充電制御部の構成の一例を示す図である。実施形態に係る放射線撮影システムのタイムチャートである。実施形態に係る放射線撮影システムのフローチャートである。その他の実施形態に係る放射線撮影システムのタイムチャートである。その他の実施形態に係る放射線撮影システムのフローチャートである。その他の実施形態に係る放射線撮影システムのタイムチャートである。その他の実施形態に係る放射線撮影システムのフローチャートである。その他の実施形態に係るバッテリの一例を示す図である。その他の実施形態に係る充電制御部の一例を示す図である。その他の実施形態に係る充電開始処理のフローチャートである。その他の実施形態に係る充電終了処理のフローチャートである。その他の実施形態に係る充電終了処理のタイムチャートである。その他の実施形態に係る充電終了処理のタイムチャートである。その他の実施形態に係るＸ線画像撮影システムの概略構成の一例を示す模式図である。その他の実施形態に係るＸ線画像撮影システムの各装置の構成を示すブロック図である。その他の実施形態に係る電源制御回路の構成を示すブロック図である。その他の実施形態における電源切換え動作を示すフローチャートである。その他の実施形態における電源切換え動作のタイミングチャートである。その他の実施形態における電源切換え動作を示すフローチャートである。その他の実施形態における電源切換え動作のタイミングチャートである。その他の実施形態における電源切換え動作を示すフローチャートである。その他の実施形態における電源切換え動作のタイミングチャートである。バッテリ出力電圧と外部電源出力電圧の経時変化の一例を示すグラフである。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。なお以下に示す実施形態では、粒子線及び電磁放射線を含んだ放射線を用いた場合について説明する。ここでは、粒子線の例としては、α線、β線、中性子線などが挙げられる。また、電磁放射線としては、γ線、Ｘ線などが挙げられる。但し、通常の単純撮影ではＸ線が用いられており、以下の実施形態では、Ｘ線のみを用いた撮影装置も含むものとする。

本発明の実施形態に係る放射線撮影装置は、放射線センサにより放射線画像データを得る撮影状態の少なくとも一部の期間に充電動作を停止させる。ここで、撮影状態とは、放射線を受光して電荷を蓄積できる状態（蓄積状態）、及び蓄積電荷に基づく電気信号を読み出す読み出し状態を含む。これに加えて、読み出された電気信号を外部の装置に転送する転送期間を含めることとしてもよい。逆に非撮影状態とは、上述の撮影状態以外の状態を指すものとする。

その後バッテリに関する状態をチェックし、該チェックが完了し当該少なくとも一部の期間が終了した後に充電回路を動作状態とする。このようにバッテリの充電再開前にバッテリの異常をチェックすることで、バッテリに異常な電流が流れ装置の各部に影響が及ぶのを避けることができる。

実施形態に係る放射線撮影装置では、放射線撮影装置１００が放射線の光電変換（以下蓄積動作と記す）する際、充電動作を停止することである。これにより充電動作で発生するノイズによる画質劣化を抑制することができる。また、蓄積時のみ充電を停止するため、それ以外の撮影動作時は充電時間を確保でき、より短時間で充電完了することができる。

以下、本発明の第１実施形態についてより詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る放射線撮影システムの概略構成の一例を示す模式図である。

放射線撮影システムは、放射線撮影装置１００と、放射線発生装置１２０と、撮影制御装置１３０と、外部電源１６０と、放射線発生装置１２０と放射線撮影装置１００間の同期ＩＦ１５０と、放射線撮影装置１００と撮影制御装置１３０間の画像送受信回線１４０を備えている。

放射線撮影は、被写体を放射線発生装置１２０と放射線撮影装置１００との間に配置し、被写体を透過した放射線１９０を放射線撮影装置１００で受像することにより行うことができる。

図１では後述する撮影部１１０の電源は外部電源１６０を選択した場合を示している。放射線撮影部１１０への電源供給は外部電源１６０から行われ、バッテリからの電源供給は行わない。電源系統を太線で示し、制御信号系統を細線で示す。

まず放射線撮影装置１００について説明する。図１において放射線撮影装置１００は、放射線センサ１０１を含む撮影部１１０と、撮影部１０１に対する電力の制御を行う電力制御部１７０と、これらを収納する筺体１００１とを有する。電力制御部１７０は端子１６１またはバッテリ１０７からの電力を撮影部１１０に供給する制御を行う。

放射線センサ１０１は放射線の受光に応じて信号を得る放射線検出素子を含む画素が行列状に複数配置されており、放射線を受けて電荷を蓄積する。放射線検出素子は放射線を可視光に変換する蛍光体と、可視光を受光して電荷を生成する光電変換素子とを有するが、これに限らずａ−Ｓｅなどの材料からなり放射線を受光して電荷を生成する素子であっても良い。放射線センサ１０１はこの複数の画素により放射線像を検出する。画素の光電変換素子の一端には給電線が接続し、給電線を介して光電変換素子に電圧が印加され、これにより光電変換素子が動作する。光電変換素子の他端にはスイッチング素子が接続する。

放射線センサ１０１は行方向に並ぶ画素に共通な行選択線と、列方向に並ぶ画素に共通な列信号線とをそれぞれ有する。各画素はＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｏｒ）等のスイッチング素子を介して列信号線と接続しており、各スイッチング素子は行選択線に印加される導通電圧によりオンオフが制御される。行選択線は駆動回路１０１２に接続しており、駆動回路１０１２が導通電圧を制御する。この駆動回路１０１２によりＴＦＴがオフ状態とされると、画素は放射線を受光して得られる電荷を蓄積する。ここで、放射線画像の生成に用いられる画素に接続するＴＦＴがオフ状態とされている状態を蓄積状態と呼称する。ここで、駆動回路１０１２また駆動回路によりＴＦＴがオン状態となると各画素の電荷に対応する信号が列信号線に印加され、読み出し回路１０１１により電気信号が読み出し可能となる。この際の放射線センサ１０１の状態を読み出し状態と呼称する。放射線センサ１０１が各光電変換素子に直接接続するＴＦＴが列信号線にも直接接続する構成となっている場合には、全画素のＴＦＴが一度にオン状態となっても適切に画像信号を読み出すことができない。この場合にはＴＦＴは各行毎に順次オン状態とされ、読み出しは順次行われる。ここで読み出し回路１０１１により電気信号を読み出さず、単に放射線センサ１０１から電荷を出力させる場合と、放射線を受光して得られる電気信号を読み出し回路１０１１で読み出す場合とがある。前者の場合は例えば、放射線検出素子に蓄積した無効電荷を吐き出す（以下空読みと記す）ために用いられ、後者の場合は例えば、放射線検出素子で検出した画像情報を記録部へ記録する（以下、読み出しと記す）ために用いられる。

読み出し回路１０１１は例えば増幅器とＡＤ変換器を有し、放射線センサ１０１から読み出される電気信号を増幅し、デジタル値に変換する。デジタル値は画像情報（放射線画像データ）として記録部１０４に出力される。

撮影制御部１０２は、放射線撮影装置１００の各機能を統合的に制御する。撮影制御部１０２は例えば放射線センサ１０１に対して空読みを指示するとともに、放射線受光部に対して読み出しを指示する。また、記録部１０４に対して記録した画像情報を撮影制御装置１３０に送信を指示する。また、電力ＩＣ１７１に対して放射線センサ１０１の駆動状態を示す駆動信号を出力する。ここで駆動状態とは、例えば上述の蓄積状態や読み出し状態等を指す。

記録部１０４は、撮影制御部１０２の指示により放射線センサ１０１で検出した画像情報を記録する。また撮影制御部１０２の指示により送受信部１０５へ画像情報を送信する。

送受信部１０５は、無線通信回路と有線通信回路とを有し、撮影制御部１０２の指示により画像情報を撮影制御装置１３０の送受信部１４１に送信する。無線通信回路はアンテナを介して放射線画像データを無線送信するほか、撮影制御装置１３０からの制御信号を受信する。有線通信回路は通信端子に接続した有線ケーブルを介して放射線画像データの送信、制御信号の受信を行う。これら無線及び有線通信は互いに選択的に用いられる。

電力制御ＩＣ１７１は放射線撮影装置１００の電力の供給を統合的に制御する。電力制御ＩＣ１７１は電源入力切り替え部１０６に対して電源供給手段（外部電源１６０もしくはバッテリ１０７）の変更を指示する。また、充電制御部（充電回路）１０８に対してバッテリ１０７の充電開始・停止を指示する。

電源入力切り替え部１０６は、撮影部１１０への電源入力ソースを切り替える。電力入力ソースとして外部電源１６０とバッテリ１０７が接続されており、電力制御ＩＣ１７１からの指示により入力ソースを切り替える。

端子１６１からスイッチ１０６ｂを経由して電圧変換部１８０までの電気的な経路（第一の伝送路）により端子１６１からの電力が放射線センサ１０１等の撮影部１１０に伝送される。バッテリ１０７からスイッチ１０６ａを経由して第一の伝送路との接続点１０６１までの電気的な経路（第二の伝送路）によりバッテリ１０７からの電力が伝送される。

スイッチ１０６ａは第一の伝送路中に設けられ、バッテリ１０７からの電力を電圧変換部１８０に供給するか否かを選択するスイッチである。スイッチ１０６ｂは第二の伝送路中に設けられ、端子１６１からの電力を電圧変換部１８０及び充電制御部１０６に供給するか否かを切り替えるスイッチである。これらスイッチ１０６ａ、ｂは例えば切り替え速度が重視されるためＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果型トランジスタ）が用いられる。電力制御ＩＣ１７１からの信号電圧に応じて端子１６１からの電力を放射線センサ１０１等の撮影部１１０の各部に供給する制御が１０６ｂにより行われ、これとは別にバッテリ１０７の電力の撮影部１１０に供給する制御が１０６ａにより行われることとなる。

バッテリ１０７は、外部電源１６０からの電力を充電制御部１０８でレギュレートし内部の電池に充電するとともに、内部の電池の電力を撮影部１１０に供給する。バッテリ１０７は例えば筺体１００１に対して着脱可能に構成され、バッテリの端子と筺体１００１の端子とにより電気的に接続し、電力の授受が行われる。

充電制御部１０８は、図１、図２を用いて説明する。

充電制御部１０８はレギュレータ部１１１、制御判定部１１３、送受信部１１２を具備している。

レギュレータ部１１１は、外部電源１６０から電力入力端子１１４を介して電力を入力する。また、バッテリ充電に必要な電流・電圧に変換し、電力出力端子１１５を介して、バッテリ１０７に供給する。

制御判定部１１３は、撮影制御部１０２の指示信号に従ってレギュレータ部を制御し、充電開始・充電停止を制御する。更に制御判定部１１３は、バッテリ１０７の電圧等の状態をチェックし、バッテリ１０７の充電を開始してもよいか否かを判定する。

送受信部１１２は、制御信号端子１１６を介して、撮影制御部１０２の指示信号を送受信する。

端子１６１は筺体の側面や放射線の入射面に対して裏側の面に設けられ、外部電源１６０から伸びるケーブルと接続し、電力の供給を受ける。この他、送受信部１０５の有線通信回路と接続する通信端子を含むこととしてもよい。外部電源１６０は商用電源や商用電源と接続された交流直流アダプタであり、端子１６１を介して放射線撮影装置１０１に電力を供給する。

電圧変換部１８０は、例えばＤＣＤＣコンバータを複数有し、電力の供給元であるバッテリ１０７または端子１６１からの電圧を撮影部１１０の各部に対応する電圧に変換して供給する。

検知回路１８１は放射線センサ１０１の各光電変換素子に接続する給電線に接続され、各光電変換素子への電荷の蓄積及び読み出しに対応して給電線に流れる電流を検出する。これにより、放射線の照射を検知することができる。放射線の照射の検知信号は撮影制御部１０２に入力される。

端子１６１にケーブルが装着された際と、ケーブルが取り外された際の処理をそれぞれ説明する。

電力制御ＩＣ１７１は端子１６１からスイッチ１０６ｂの一端に印加される電圧を定常的に監視している。端子１６１に外部電源１６０と接続するためのケーブルが装着された場合、ケーブルからの電圧（例えば１４Ｖ）が印加されるため、このケーブルからの電圧が所定の閾値を超え他と判定された場合、外部電源１６０からの給電があったと判定する。例えば、バッテリ１０７の電圧が９Ｖから１２Ｖの間のものを用いている場合には、このバッテリ１０７からの電圧よりも高い電圧が印加された場合に、外部電源からの給電があったと判定する。

これと並行して、外部からの給電が可能か否かを示す判定フラグ情報を電力制御ＩＣ１７１が記憶している。これは、撮影制御部１０２からの駆動情報などにより、端子１６１から放射線センサ１０１への給電が可能な期間には１、給電が不可能な期間には０の情報を格納している。

電力制御ＩＣ１７１は、外部からの給電を検知し、かつ給電が可能である場合に限り、電源入力切り替え部１０６を制御して、バッテリと電圧変換部１８０をつなぐスイッチ１０６ａをオフし、それから極短時間の間にスイッチ１０６ｂをオンする。ここで、スイッチ１０６ａを先にオフしないと、スイッチ１０６ｂと１０６ａを介して端子から１６１からバッテリ１０７に電流が流れる恐れがあるため、これを防止するための制御である。ここで、極短時間の間スイッチ１０６ａ、ｂがともにオフ状態となる時間が存在するが、回路内の不図示のコンデンサ等の影響により電圧が許容範囲を超えて下がる前にスイッチ１０６ｂがオンされ、撮影部１１０への電力供給が維持される。

スイッチ１０６ｂがオン状態となったことに応じて、充電制御部１０８に対してバッテリ１０７が充電可能かについてのチェックを行う。この処理は、バッテリ１０７が装着されていない場合や、バッテリ１０７に異常がある場合にバッテリ１０７に充電電圧を印加してしまうと回路異常を発生させてしまう恐れがある点に鑑み、充電可能か否かを判定するための処理である。この処理の詳細は後述する。

この処理が終了した後、充電制御部１０８はレギュレータ１１１に対してイネーブル信号を出力し、充電が開始されることとなる。

逆に端子１６１からケーブルが取り外された場合には、端子１６１の電圧を定期的にモニタリングする電力制御ＩＣ１７１が端子１６１の電圧が低下したことを検知し、給電がなくなったと判定する。この判定に応じて電力制御ＩＣ１７１は電源入力切り替え部１０６を制御しスイッチ１０６ａをオンすることにより、バッテリ駆動を開始させる。

次に、放射線発生装置１２０について説明する。

放射線発生装置は、放射線管１２１と放射線管制御部１２２を具備している。

放射線管１２１は放射線制御部１２２の指示により放射線を照射する。

放射線制御部１２２は、不図示の撮影条件制御部から受け取った制御信号（管電圧、撮影時間等）を授受し放射線管に設定する。また撮影同期制御信号を授受し放射線撮影装置と同期する。加えて不図示の曝射スイッチの押下信号授受で放射線照射を制御する。

同期ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１５０について説明する。同期ＩＦ１５０は、放射線管制御部１２２と放射線撮影装置１００の撮影制御部１０２とを接続するためのユニットであり、例えば放射線発生装置１２０と有線で接続し、放射線発生装置１００と無線で通信する。同期ＩＦ１５０は、放射線管制御部１２２と撮影制御部１０２間で同期通信を行うための通信路を提供する。

同期ＩＦ１５０が同期通信の通信路を提供している場合には、放射線発生装置１２０の照射スイッチの押下に応じて撮影制御部１０２が放射線センサ１０１を蓄積状態へと遷移させ、遷移に応じて放射線発生装置１２０は放射線の照射許可信号を出力する。

同期ＩＦ１５０が通信路を提供しない場合、例えば同期ＩＦ１５０が放射線発生装置と接続していない場合には、検知回路１８１が動作し、検知信号に応じて撮影制御部１０２は放射線センサを蓄積状態へと遷移させる。

次に、撮影制御装置１３０について説明する。

撮影制御装置１３０は、送受信部１４１、記録部１４２、画像処理部１４３、ディスプレイ１４４、制御部１４５を具備する。

撮影制御装置１３０は、放射線撮影した画像を記録部に保存する。また画像をディスプレイに表示する。

送受信部１４１は、送受信回線１４０を介して、放射線撮影装置１００で取得した放射線画像を受信するとともに、記録部１４２に転送する通信回路である。

記録部１４２は、送受信部１４１から転送された放射線画像を記録するとともに、制御部１４５の指示により記録した放射線画像を画像処理部１４３へ転送する。

画像処理部１４３は、制御部１４５の指示により画像処理（ディスプレイ用に画像変換、画像サイズ変更、コントラスト調整など）を行うとともに、前記処理を行った画像をディスプレイへ転送する。

ディスプレイ１４４は、画像処理部１４３から送信された画像を表示する表示部として機能する。

制御部１４５は、不図示の入力インターフェイスから受け取った制御信号（画像サイズ変更、コントラスト調整など）に基づき画像処理部に指示する。また制御部１４５は不図示の入力インターフェイスから受け取った制御信号（保管データ取り出し指示）に基づき記録部から画像を画像処理部１４３へ転送指示する。

次に、図３のタイムチャートを参照し、実施形態に係る放射線撮影システムの動作の一例を説明する。ここでは放射線撮影システムで撮影動作を行っている。また、同時に外部給電を電力供給源としバッテリの充電を行っている。図３のタイムチャートにおいて、「センサ動作」は放射線センサ１０１や駆動回路１０１２、読み出し回路１０１１の動作を示す。「蓄積開始」は、撮影制御部１０２から出力される、蓄積状態の開始を指示する信号である。「読み出し開始」は撮影制御部１０２から出力される、読出し状態の開始を指示する信号である。「読み出し」は、放射線センサ１０１が読出し状態となり、かつ駆動回路１０１２により読み出しのためのＴＦＴの導通電圧が順次出力され、これに応じて読み出し回路１０１１が適宜信号を読み出す処理を示す。「転送」は送受信部１０５が読み出された画像信号を転送する処理を示す。「バッテリ充電」はバッテリ１０７への充電が行われているか否かを示す。「センサへの電力供給元」は端子１６１またはバッテリ１０７のいずれが放射線撮影装置１００の電力の供給元となっているかを示す。

まず、撮影制御部１０２は撮影部への通電指示を行っていない（休止動作）。

次に、撮影制御部１０２は操作者の指示により撮影準備動作を開始する。（リセット動作）。

これは光電変換素子から正確な検出信号を抽出するための工夫である。放射線光受光前に光電変換素子に蓄積した無効電荷を除去することで正確な検出信号が得られるようになる。

次に、放射線発生装置より放射線撮影装置に対して放射線許可信号を送信（不図示）すると、撮影制御部１０２は蓄積開始信号を発生する。蓄積開始信号をトリガーに撮影制御部１０２は放射線蓄積動作へ移行する。また放射線発生装置は同信号をトリガーに放射線照射を開始する。放射線蓄積動作とは放射線受光部で放射線を電気信号に変換する動作を示す。

次に、放射線照射を終了すると、撮影制御部１０２は読み出し開始信号を発生する。読み出し開始信号発生のトリガーは、放射線撮影装置で受光した放射線強度から判定し発生する方法や、予め照射時間が決まっている場合は放射線撮影装置内部のタイマーで判定し発生する方法が挙げられる。撮影制御部１０２は読み出し開始信号により、受光部で検知した放射線画像を記録部１０４への送信（読み出し）を指示する。

次に、読み出しと並行して撮影制御部１０２は転送開始を送受信部１０５に指示する。送受信部１０５は前記読み出しデータを撮影制御装置１３０の送受信部１４１へデータを転送する。なお放射線画像データの読み出しの完了後に転送処理を開始することとしてもよい。データ転送を終了すると、撮影制御部１０２は再びリセット動作を行う。

上述の撮影動作と並行して、充電制御部１０８は蓄積時間中に充電を停止する。蓄積開始信号をトリガーに電力制御ＩＣ１７０は充電制御部１０８へ充電停止信号を送信する。蓄積開始信号に応じて駆動回路１０１２は放射線センサ１０１のＴＦＴをオフに遷移させる。その遷移期間に、充電制御部１０８はバッテリへの電力供給を停止し充電を停止する。停止させる際には、制御判定部１１３が撮影制御部１０２からの信号を受信することに応じて直ちにレギュレータ部１１１を非動作状態とする信号を出力する。これによってレギュレータ部１１１から電力出力端子１１５に印加される電圧を十分に低い値とすることにより、充電が停止される。

このようにすることで、放射線検出素子に伝導性もしくは放射性のノイズが伝達されることによる不要なノイズの撮影画像に対する影響を低減することができる。

放射線撮影装置の蓄積動作終了後、放射線撮影装置の制御部１０２は読み出し開始信号を発生する。この信号をトリガーに電力制御ＩＣ１７１は充電制御部１０８へ充電開始信号を送信する。

ここで充電制御部１０８は、読み出し開始信号を受信しても、直ちにはバッテリ１０７の充電は開始せず、バッテリ１０８の状態をチェックする処理を行う。この処理は、例えばバッテリに異常がある場合や、着脱可能な場合にバッテリ１０７が取り外された状態で無いかを確認するものである。仮にバッテリの異常がある場合や、バッテリが取り外されている場合に充電電圧を印加すると問題があるため、このような処理を行うこととしている。ここでバッテリの状態のチェックは例えば、バッテリ１０７と電力制御部１０８との接続端子の電圧が所定の範囲内であるか否かを判定する。バッテリ１０７の電圧がバッテリの残量によらず例えば９Ｖから１２Ｖの間であると予め分かっている場合には、かかるバッテリ１０７の電圧の範囲を示す情報を電力制御ＩＣ１７０に記憶させておく。そして現在のバッテリ１０７の電圧がこの値の範囲に含まれるか否かを制御判定部１１３で判定する。このように、バッテリ１０７が動作状態において生ずる電圧の範囲に含まれるか否かを充電制御部１０８が判定する。

その他、バッテリ１０７に対して所定の期間電圧を印加することにより、充電が可能か否か、バッテリ１０７からの電力を受け取ることによりバッテリ１０７からの電力供給が可能か否か、等のチェックを行う。また、充電制御部１０８のレギュレータ１１１の異常をチェックする工程を含むこととしてもよい。これらチェックは電力制御１７０ＩＣで行うこととしてもよい。これらのチェックの後、問題が無いと判定された場合には充電制御部１０７はバッテリへの電力供給を開始もしくは継続し、充電を行う。これにより、不適切な状態で充電がされてしまう可能性を減らし、安全にバッテリを充電させることができる。

上述の充電制御と並行して、放射線センサ１０１を含む撮影部１１０への電力の供給元を切り替える切り替え処理が行われる。放射線センサ１０１に対する蓄積の開始を指示する信号がアサートされることに応じてかかる信号を撮影制御部１０２から受信した電力制御ＩＣ１７０は、かかる信号の受信を記憶してＩＣのメモリに格納する。その後、電力制御ＩＣ１７０は、電力制御部１０８によりバッテリ１０７の充電が停止されたことを示す信号を受信し、ＩＣのメモリに格納する。これら２つの信号が受信されたことに応じて、電力制御ＩＣ１７０は電源入力切り替え部１０６に対して電力の供給元を端子１６１からバッテリ１０７へと切り替える。本実施例では、充電の停止は撮影制御部１０２からの信号に応じて行われることとなっているので、バッテリ１０７の充電停止を示す信号のみに応じてバッテリ駆動に切り替えることとしても良い。いずれにしろ、バッテリの充電が停止した後に電力の供給元がバッテリに切り替わることとなる。

これらチェックを実行している最中にはスイッチ１０６ａをオフ、１０６ｂをオン状態とする。これによりバッテリへのアクセスを要するため、電源入力切り替え部１０６はバッテリ１０７による電力供給を停止し、代わりに端子１６１からの電力を放射線センサ１０１等の撮影部１１０に供給することができる。このようにすることで撮影部１１０に安定的に電力を供給させることができる。この電力の供給元の切り替え処理、及び上述のバッテリに関する状態のチェック処理については蓄積の終了後、読み出しの開始前の間のタイミングで行われることが望ましい。たとえば、読み出し回路１０１１に電力を供給し、読み出し回路１０１１が動作可能状態となるまでの間の期間に行うことで、読み出し動作の開始の遅れを減らすことができる。読み出し回路１０１１の電力供給の時間が十分に短い場合には、読み出し動作の開始の遅れを防ぐことができる。

また、バッテリ１０７の充電を停止する場合にはチェック工程を経ずに直ちにバッテリの充電を停止することで、検知回路１８１により放射線の照射検知をした場合や、照射スイッチの押下に応じて蓄積を開始する場合でも、撮影動作を迅速に行うことができる。また放射線画像への悪影響を低減することができる。このように迅速な処理を行っても、充電回路１０８、バッテリ１０７からの出力はスイッチ１０６ａによって撮影部１１０側には到達しないため、画像への悪影響を小さくすることができる。一方で充電を開始する際には、チェックの後に充電を開始させることで、充電の際の不具合を減らし、バッテリ１０７をより安全に用いることができる。

このように、蓄積動作中に電力の供給元をバッテリ１０７に切り替えることにより、ケーブルが抜かれた場合であっても電圧の降下が生じることが無く、画像に悪影響を与える可能性を減らすことができる。

図４のフローチャートを用いて、充電停止・開始指示判定を説明する。

Ｓ３０１にて撮影制御部１０２はセンサ状態の確認を行う。蓄積状態であればＳ３０２へ、蓄積状態になければＳ３０３へ進む。

Ｓ３０２にて撮影制御部１０２は電力制御ＩＣ１７１へ充電停止を指示する。充電制御部１０８は電力制御ＩＣ１７１からの信号を受けて充電停止指示をレギュレータ部（充電回路）１１１へ指示し、バッテリへの電力供給を停止する。その後、Ｓ３０１へ戻る。

ステップＳ３０２５にて充電制御部１０８はバッテリに関する状態をチェックする。ここで仮にバッテリが接続されていない場合や、接続されていてもバッテリが異常である場合には、ステップＳ３０２６に進み送受信部１１２は撮影制御部１０２に対して警告を出力する。この場合、充電は再開されない。撮影制御部１０２は、この警告を受けて送受信部１０５から撮影制御部１０８に充電ができないことを示す信号を出力する。

ここで、バッテリが異常な場合には端子１６１に接続するケーブルが抜かれた場合には異常動作となる可能性が高いため、撮影制御装置１３０の制御部１４５はバッテリ１０７の充電に異常があった旨を報知する。また制御部１４５はバッテリの交換、ケーブルを抜いてはいけない旨の警告をディスプレイ１４４に表示させる。また、この時点で未転送の放射線画像データが記録部１０４に存在している場合には、記録部１０４の不揮発メモリに未転送の放射線画像データを記録させ、仮にケーブルが抜かれ電力供給が異常となっても放射線画像データを保存することができる。

バッテリ１０７が充電可能であると判定された場合には、Ｓ３０３にて充電制御部１０８は電力制御ＩＣ１７１からの充電開始指示をレギュレータ部１１１へ指示し、バッテリへの電力供給を開始もしくは継続する。その後、Ｓ３０１へ戻る。

その他、電力制御ＩＣ１７０や充電制御部１０８は、バッテリ１０７の電力を常に監視し、バッテリ１０７の電圧が上述の所定電圧の範囲に含まれないと判定した場合には、バッテリ１０７に異常があると判定し、撮影制御部１０２にかかる信号を出力する。この場合、放射線センサ１０１が蓄積状態においてもバッテリ駆動させることは問題があると考えられる。制御部１４５は放射線撮影装置１００から得られる放射線画像データの画質の保証ができない旨の警告を表示させる。実施例の１つでは、制御装置１４５は放射線撮影装置１００による放射線撮影を禁止する。例えば、放射線撮影装置１００に対して放射線センサ１０１への電力供給を停止する信号を出力する。また別の実施例では、緊急時対応を考慮して、警告を表示するのみで撮影自体は可能とするように制御する。

以上のように、撮影画像に影響のある動作時に充電を中断することで、画像品質を維持する。また、画像品質に影響のある期間だけ充電を停止するため、それ以外の時間で充電可能となる。撮影動作時すべての期間で充電を停止する場合より充電時間の確保が容易となる。

次に本発明の他の実施形態に係る放射線撮影装置及びシステムについて説明する。この実施形態では、放射線撮影装置が読み出し動作の際、充電停止することである。重複説明を避けるため上述の実施形態と異なる点について説明する。本実施形態に係る放射線撮影システム構成は、上述の実施形態と同様である。従って、以下の説明においても図１に示した符号を用いるものとする。

バッテリの充電を読み出し中に実施すると、放射線検出素子に伝導性もしくは放射性のノイズが伝達され、不要なノイズが重畳した撮影画像となることがあった。本実施形態は上記課題を鑑み、読み出し中に充電を停止することとした。

図５のタイミングチャートを参照し詳細を説明する。

読み出し開始信号をトリガーに電力制御ＩＣ１７１は充電制御部１０８へ充電停止信号を送信する。充電制御部１０８はバッテリへの電力供給を停止し充電を停止する。

放射線撮影装置の読み出し動作終了後、撮影制御部１０２は読み出し開始信号を発生する。この信号をトリガーに電力制御ＩＣ１７１は充電制御部１０８へ充電開始信号を送信する。充電制御部１０８はバッテリへの電力供給を開始もしくは継続を指示し、充電を行う。

ここで電源入力切り替え部１０６は、蓄積状態の終了後読み出し動作の開始前に放射線センサ１０１等の撮影部１１０への電力の供給元は端子１６１からバッテリ１０７へと切り替える。切り替えは読み出し回路１０１１への電源投入から動作可能となるまでの期間に行われるため、読み出し動作を遅らせることがない。加えて電源入力切り替え部１０６は、読み出し動作の完了に応じて電力の供給元を端子１６１に切り替える。これに遅れて充電制御部１０８はバッテリに関する状態のチェックを完了し、バッテリへの充電を開始する。

ここで、充電制御部は読み出し状態の終了前にバッテリに関する状態のチェックを実行することとしてもよい。この場合には、充電動作は所定期間継続された後、読出し状態の終前にバッテリに関する状態のチェックが開始され、読み出し期間の終了と前後してチェックが完了することとなる。

図６のフローチャートを用いて、充電停止・開始指示判定を説明する。

Ｓ５０１にて撮影制御部１０２はセンサ状態の確認を行う。読み出し状態であればＳ５０２へ、読み出し状態になければＳ５０３へ進む。

Ｓ５０２にて電力制御ＩＣ１７１は撮影制御部１０２からの駆動状態を示す信号を受けて充電制御部１０８へ充電停止を指示する。充電制御部１０８は充電停止指示をレギュレータ部１１１へ指示し、バッテリへの電力供給を停止する。その後、Ｓ５０１へ戻る。

Ｓ５０３にて充電制御ＩＣ１７１は充電制御部１０８へ充電開始を指示する。充電制御部１０８は充電開始指示をレギュレータ部１１１へ指示し、バッテリへの電力供給を開始もしくは継続する。その後、Ｓ５０１へ戻る。

本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態では、放射線撮影装置が転送動作の際に、充電停止することを特徴とする。重複説明を避けるため上述の実施形態と異なる点について説明する。本実施形態に係る放射線撮影システム構成は、上述の実施形態と同様である。従って、以下の説明においても図１に示した符号を用いるものとする。

バッテリの充電を転送中に実施すると、記録部１０４から送受信部１０５への送信データや、送受信部１０５から送受信部１４１への送信データにノイズが重畳し、撮影画像二のノイズが重畳することや、送信ができないことがあった。本実施形態は上記課題を鑑み、転送中に充電を停止することとした。

図７のタイミングチャートを参照し詳細を説明する。

読み出し処理を終了すると、撮影制御部１０２は記録部１０４に保存した画像データを送受信部へ転送するように指示する。また撮影制御部１０２は送受信部１０５に記憶部１０４から転送された画像データを１４１へ転送するように指示する。

前記した記録部１０４への転送指示もしくは送受信部１０５をトリガーに電力制御ＩＣ１７１は充電制御部１０８へ充電終了信号を送信する。充電制御部１０８はバッテリへの電力供給を停止し充電を停止する。

放射線撮影装置の転送動作終了後、撮影制御部１０２は転送動作終了トリガーを発生する。この信号をトリガーに電力制御ＩＣ１７１は充電制御部１０８へ充電開始信号を送信する。充電制御部１０８はバッテリへの電力供給を開始もしくは継続し、充電を行う。

上述の実施例と同様にして、バッテリ１０７の充電処理は転送の開始及び終了に同期して行われる。

ここで、本実施例では、電力の供給元は端子１６１のままである。撮影中のケーブルの抜き差しがされる可能性が低い場合や、ケーブル側にロック機構がついている場合など、上述の実施形態にかかる処理は不要である。

図８のフローチャートを用いて、充電停止・開始指示判定を説明する。

Ｓ７０１にて撮影制御部１０２はセンサ状態の確認を行う。転送状態であればＳ７０２へ、転送状態になければＳ７０３へ進む。

Ｓ７０２にて撮影制御部１０２からの信号を受けた電力制御ＩＣ１７１は充電制御部１０８へ充電停止を指示する。充電制御部１０８は充電停止指示をレギュレータ部１１１へ指示し、バッテリへの電力供給を停止する。その後、Ｓ７０１へ戻る。

Ｓ７０３にて電力制御ＩＣ１７１は充電制御部１０８へ充電開始を指示する。充電制御部１０８は充電開始指示をレギュレータ部１１１へ指示し、バッテリへの電力供給を開始もしくは継続する。その後、Ｓ７０１へ戻る。

以上のように、撮影画像や転送動作に影響のある動作時に充電を中断することで、画像品質や通信品質を維持することができる。また、これら品質に影響のある期間だけ充電を停止することで、それ以外の時間は充電可能となる。撮影動作時すべての期間で充電を停止する場合より充電時間の確保が容易となる。

本発明の他の実施形態を説明する。本実施形態では、充電動作開始・終了のタイミングを考慮して電力制御のトリガーを発生させる。また充電動作開始及び終了処理を行う際も、撮影動作を停止させる。

充電動作開始処理とは、＜１＞バッテリの装着検知の判断、＜２＞バッテリ温度の異常なきことの判断＜３＞バッテリ電圧の異常なきことの判断、＜４＞充電方式の選択（充電レギュレータ起動）、＜５＞入出力電圧（もしくは電流）の安定性判断を行う処理のことを指す。

充電動作終了処理とは、充電レギュレータの停止、＜２＞入出力電圧（もしくは電流）の安定性判断を行う処理のことを指す。

これら処理中も、放射線検出素子に伝導性もしくは放射性のノイズが伝達され、不要なノイズが重畳した撮影画像となることがあった。

本実施形態は上記課題を鑑み、充電動作開始処理時、充電時、充電動作終了処理時、いずれの場合も撮影動作を停止することを特徴とする。

本実施形態では、蓄積と読み出しの間で充電動作を終了し、読み出しと転送の間で充電動作を開始する形態について説明する。

重複説明を避けるため第１、２、３の実施形態と異なる点について説明する。

以下では、外部電源として１４ＶＤＣ電源を使用する。また、バッテリに使用する電池としてリチウムイオン２次電池を３台直列接続する。また、満充電時の出力電圧を１２．３Ｖとする。また、バッテリ充電条件は、後述する急速充電モード時には０．６Ａ定電流印加とし、また、後述する定電圧モード時には、１２．３Ｖ定電圧印加とする。

本実施形態にかかるバッテリ１６１について図９を用いて詳細に説明する。

バッテリ１６１は、電池部１６９、電圧測定部１６６、温度測定部１６７、挿入検知部１６８、送受信部１６５からなる。また、電力入力端子１６２、電力出力端子１６３、バッテリ状態送信端子１６４、挿入検知端子１７１を具備している。

上述の実施形態と異なる部分はバッテリ状態（バッテリ電圧・バッテリ温度・本体挿入検知）を検知し、検知結果を充電制御装置へ送信する機能を有する点である。

電池部１６９は、充電制御装置から供給された電力を、電力入力端子１６２を介して充電する。また、電力出力端子１６３を介して電池部１６９の電力を撮影部１１０に供給する。

電圧測定部１６６は電池部１６９の電圧を測定する。また、前記測定電圧を送受信部１６５へ送信する。

前記の電圧測定はボルテージメーターを使用することで実現される。

前記の測定電圧から電池の充電量が把握できるだけでなく、電池が正常動作しているか判定することができる。例えば、電池部にリチウムイオン２次電池を使用した場合は、凡そ３から４Ｖ程度が満充電状態であり、それ以上の電圧値を示す場合は異常状態である。

逆に電圧が小さい場合は、電池の劣化もしくは充電量が少ないことを示している。

温度測定部１６７は電池部１６９の温度を測定するとともに、測定した結果を送受信部１６５に送信する。

前記の温度測定は電池部に設けた不図示のサーミスター抵抗の電圧をボルテージメーターで測定する方法などで実現される。

前記測定温度を確認することで、電池の設置環境が充電に適した温度範囲にあるか判定することができる。

例えば、電池部にリチウムイオン２次電池を使用した場合、適温範囲はおおよそ０度から４５度であり、それ以上以下でも電池が劣化してしまうことが知られている。

挿入検知部１６８はバッテリ１６１が放射線撮影装置に接続していることを検知するとともに、検知結果を送受信部１６５へ送信する。

前記接続検知は、バッテリ部に放射線撮影装置と接続する端子１７１を設け、この端子電圧を判定することによって行うことができる。例えば、放射線撮影装置側に前記端子に対応する電圧端子を設け、放射線撮影装置にバッテリを接続した際、この端子に規定の電圧を入力するようにする。規定の電圧が挿入検知部で検知できれば挿入と判定し、規定の電圧が検知できなければ非挿入と判定する。

次に図１０を用いて充電制御部１７０について詳細を説明する。

上述の実施形態で説明した充電制御部１０８との違いは、電圧測定部１１７が追加されたこと、送受信部１１２の通信端子が追加になったこと、制御判定部１１３の判定方法が変更になったことである。

まず電圧測定部１１７について説明する。

電圧測定部１１７は、外部電源１６０からの入力電圧（もしくは電流）、レギュレータ部１１１の出力電圧（もしくは電流）を検知するとともに、検知結果を制御判定部１１３へ送信する。

外部電源１６０からの入力電圧測定は、具体的には電力入力端子１１４からレギュレータ部１１１間に電圧モニター端子を設け、この端子電圧をボルテージメーターで測定する。また、外部電源１６０から撮影部１１０間の電源ラインに不図示の電圧モニター端子を設け、前記端子電圧を測定してもよい。測定した電圧は制御判定部１１３へ送信する。

レギュレータ部１１１の出力電圧測定は、具体的には電力出力端子１１５からレギュレータ部１１１間に電圧モニター端子を設け、この端子電圧をボルテージメーターで測定する。また、充電制御部１７０からバッテリ１６１間の電力ラインに不図示の電圧モニター端子を設け、端子電圧を測定してもよい。測定した電圧は制御判定部１１３へ送信する。

電流を測定する場合は、例えば、前記電源ラインに電流測定用抵抗を直列に接続し、前記抵抗の両端電圧を測定する方法がある。電流は前記抵抗の両端電圧÷前記電流測定用抵抗の抵抗値で簡便に計算される。

次に、送受信部１１２について説明する。

送受信部１１２は、制御信号端子１１６を介して、電力制御ＩＣ１７１の指示信号を送受信する。また、制御信号端子１１８を介して、バッテリ１６１の状態を示す信号を送受信する。バッテリ１６１の状態を示す信号とは、上述したバッテリの本体挿入検知・バッテリ電圧・バッテリ温度である。

次に、制御判定部１１３について説明する。

制御判定部１１３は、＜１＞送受信部１１２で受信した電力制御ＩＣ１７１の指示信号、＜２＞前記したバッテリ状態を示す信号、＜３＞電圧測定部１１７で測定した外部電源及びレギュレータの電圧、の各信号を元に充電開始・停止の制御を行う。

制御の詳細を図１１、図１２のフローチャートを用いて説明する。

図１１は充電開始処理を示すフローチャートである。

充電開始処理は、＜１＞バッテリの装着検知の判断、＜２＞バッテリ温度の異常なきことの判断＜３＞バッテリ電圧の異常なきことの判断、＜４＞充電方式の選択（充電レギュレータ起動）、＜５＞入出力電圧（もしくは電流）の安定性判断を行う。

Ｓ１２０１にて、制御判定部１１３は、放射センサにバッテリが装着されているか否かを判定する。装着されていればＳ１２０２へ、装着されていなければＳ１２０１へ戻る。

バッテリ挿入検知情報をバッテリの送受信部１６５から充電制御部の送受信部１１２へ送信する際に発生する伝導性もしくは放射性のノイズが、撮影した放射線画像に重畳することがある。そのため、本ステップは本実施形態では撮影動作中に行わないように制御する。

以上では、装着されていない場合、Ｓ１２０１に戻る場合について説明したが、異常終了とし充電開始を中止してもよい。

Ｓ１２０２にて、制御判定部１１３は、バッテリの温度を判定する。予め決められた温度範囲にあればＳ１２０２へ、範囲外であれＳ１２０２へ戻る。

ここでは予め決められた温度とは０から４５度の範囲にあることを指す。

バッテリ温度情報をバッテリの送受信部１６５から充電制御部の送受信部１１２へ送信する際に発生する伝導性もしくは放射性のノイズが、撮影した放射線画像に重畳することがある。そのため、本ステップは本実施形態では撮影動作中に行わないように制御する。
以上では、バッテリ温度が範囲外にある場合、Ｓ１２０２に戻る場合について説明したが、異常終了とし充電開始を中止してもよい。

Ｓ１２０３にて、制御判定部１１３は、バッテリ電圧の確認を行う。予め決められた電圧範囲にあればＳ１２０３へ、範囲外であればＳ１２０３へ戻る。

ここでは予め決められた電圧範囲とは０〜１２Ｖとする。

バッテリ電圧情報をバッテリの送受信部１６５から充電制御部の送受信部１１２へ送信する際に発生する伝導性もしくは放射性のノイズが、撮影した放射線画像に重畳することがある。そのため、本ステップは本実施形態では撮影動作中に行わないように制御する。

バッテリ電圧が範囲外にある場合、ここではＳ１２０３に戻る場合について説明したが、異常終了とし充電開始を中止してもよい。

Ｓ１２０４にて、制御判定部１１３は充電モードの選択を行う。ステップＳ１２０３にて確認した電圧を予め決められた電圧Ｖ０と比較し充電モードを選択する。リチウムイオン２次電池では、一般的に充電量が少ない領域（バッテリ電圧が小さい領域）では急速充電モード（以下、ＣＣと略す）を、充電量の多い領域（バッテリ電圧が大きい領域）では定電圧充電モード（以下、ＣＶと略す）を使用する。これは電池の劣化を防ぐために行う。

ここでは電圧Ｖ０を１１．５Ｖとした。

バッテリの電圧がＶ０以下の場合はＣＣモードを選択しＳ１２０５へ、ＶＯより大きい場合はＳ１２０６へ進む。

Ｓ１２０５にて充電を開始する。制御判定部１１３はレギュレータ部１１１にＣＣモードが起動するように指示し充電を開始する。指示後にＳ１２０７へ進む。

ＣＣモードの具体的な指示内容は、レギュレータ部を定電流源とし、０．６Ａ出力することにした。

ＣＣモードを起動する際に発生する伝導性もしくは放射性のノイズが、撮影した放射線画像に重畳することがある。そのため、本ステップは本実施形態では撮影動作中に行わないように制御する。

Ｓ１２０６にて充電を開始する。制御判定部１１３はレギュレータ部１１１にＣＶモードが起動するように指示し充電を開始する。指示後にＳ１２０７へ進む。

ＣＶモードでの具体的な指示内容は、レギュレータ部を定電圧源とし、１２．３Ｖ出力することにした。

ＣＶモードを起動する際に発生する伝導性もしくは放射性のノイズが、撮影した放射線画像に重畳することがある。そのため、本ステップは本実施形態では撮影動作中に行わないように制御する。

Ｓ１２０７にて、制御判定部１１３は入出力電圧（もしくは電流）が安定しているか判断する。安定していればＳ１２０８へ、安定していなければＳ１２０７へ戻る。

入出力電圧の安定判断について詳細を説明する。

まずは入力の安定判断について説明する。

充電開始に伴い外部電源１６０の負荷が変動するため、撮影部１１０への入力（外部電源の出力）が変動することがある。この変動は伝導性もしくは放射性のノイズを発生させ、撮影放射線画像にノイズが重畳することがある。そのため、本ステップは本実施形態では撮影動作中に行わないように制御する。

安定性の判断は、Ｓ１２０７開始時とΔＴ１時間後の電圧値を比較し、予め決められた範囲内に収まっているかどうかで判断する。本実施例では外部電源電圧値の差が３％以内に収まっていれば安定と判断する。３％より大きい場合は不安定と判断する。本実施例ではΔＴ１を０．１ｓｅｃとした。

次に出力の安定判断について説明する。
充電開始に伴いレギュレータ部を起動すると、出力する電圧または電流が大きく変動する。変動とは、出力電圧・電流が予め決められたレギュレータ設定値に引き上げられることは当然のことながら、ジッターやリンギングなどの過渡現象による変動も含む。この変動は伝導性もしくは放射性のノイズを発生させ、撮影放射線画像にノイズが重畳することがある。そのため、本ステップは本実施形態では撮影動作中に行わないように制御する。

安定性の判断は、Ｓ１２０７開始後とΔＴ２時間後の電圧値もしくは電流値を比較し、予め決められた範囲内に収まっているかどうかで判断する。

本実施例では、充電モードにＣＣモードを選択した場合は電流値の差が３％以内に収まっていれば安定と判断し、３％より大きい場合は不安定と判断する。また、充電モードにＣＶモードを選択した場合は電圧値の差が３％以内に収まっていれば安定と判断し、３％より大きい場合は不安定と判断する。本実施例ではΔＴ２を０．１ｓｅｃとした。

本実施例では、入力及び出力安定判断のいずれもが安定となった場合はＳ１２０８へ進み、それ以外の場合はＳ１２０７へ戻る。

Ｓ１２０８にて、制御判定部１１３は電力制御ＩＣ１７１及び撮影制御部１０２へ、撮影動作開始の指示信号を送信する。撮影制御部１０２は、撮影動作の開始を行う。

次に図１２を用いて充電終了処理を示すフローチャートを説明する。

受電終了処理は、＜１＞充電レギュレータの停止、＜２＞入出力電圧（もしくは電流）の安定性判断を行う。

Ｓ１３０１にて、制御判定部１１３はレギュレータ部１１１へ、レギュレータ停止を指示する。レギュレータを停止時に伝導性もしくは放射性のノイズが、撮影した放射線画像に重畳することがある。そのため、本ステップは本実施形態では撮影動作中に行わないように制御する。

Ｓ１３０２にて、制御判定部１１３は入出力電圧（もしくは電流）が安定しているか判断する。安定していればＳ１３０３へ、安定していなければＳ１３０２へ戻る。

入出力電圧の安定判断について詳細を説明する。

まずは入力の安定判断について説明する。

充電終了に伴い外部電源１６０の負荷が変動するため、撮影部１１０への入力（外部電源の出力）が変動することがある。この変動は伝導性もしくは放射性のノイズを発生させ、撮影放射線画像にノイズが重畳することがある。そのため外部電源の出力安定性を確認したうえで撮影動作を行う必要がある。

安定性の判断は、Ｓ１３０２開始時とΔＴ３時間後の電圧値を比較し、予め決められた範囲内に収まっているかどうかで判断する。本実施例では外部電源電圧値の差が３％以内に収まっていれば安定と判断する。３％より大きい場合は不安定と判断する。本実施例ではΔＴ３を０．１ｓｅｃとした。

次に出力の安定判断について説明する。

充電終了に伴いレギュレータ部を起動すると、出力する電圧または電流が大きく変動する。変動とは、出力電圧・電流が予め決められたレギュレータ設定値から０Ｖもしくは０Ａにすることは当然のことながら、ジッターやリンギングなどの過渡現象による変動も含む。この変動は伝導性もしくは放射性のノイズを発生させ、撮影放射線画像にノイズが重畳することがある。そのため外部電源の出力安定性を確認したうえで撮影動作を行う必要がある。

安定性の判断は、Ｓ１３０２開始後とΔＴ４時間後の電圧値もしくは電流値を比較し、予め決められた範囲内に収まっているかどうかで判断する。

本実施例では、充電モードにＣＣモードを選択した場合は電流値の差が３％以内に収まっていれば安定と判断し、３％より大きい場合は不安定と判断する。また、充電モードにＣＶモードを選択した場合は電圧値の差が３％以内に収まっていれば安定と判断し、３％より大きい場合は不安定と判断する。本実施例ではΔＴ４を０．１ｓｅｃとした。

次に図１３を参照しタイミングチャートを説明する。

上述の実施形態で図４を用いて説明した処理と異なる点は充電制御タイミングである。本実施形態では充電動作開始及び終了処理時に撮影動作を止めている。

放射線照射を終了すると、撮影制御部１０２からの駆動信号を受けた電力制御ＩＣ１７１は充電制御部１７０に対して充電停止処理開始信号を送信する。充電制御部１７０は上述した充電終了処理フローを開始する。

充電停止処理終了時（Ｓ１３０３）、電力制御ＩＣ１７１は撮影制御部１０２へ撮影開始トリガーを送信する。

撮影制御部１０２は読み出し工程を開始する。

読み出し工程が終了すると、撮影制御部１０２からの駆動信号を受けた電力制御ＩＣ１７１は充電制御部１７０へ充電開始信号を送信する。

充電制御部１７０は上述した充電開始処理フローを開始する。

充電開始処理終了時（Ｓ１２０８）、電力制御ＩＣ１７１は撮影制御部１０２へ撮影開始トリガーを送信する。

撮影制御部１０２は転送工程を開始する。

本実施形態では、充電開始処理における全ての工程で撮影処理を停止する場合を述べてきたが、これに限定されるものではない。全ての工程とは、＜１＞バッテリの装着検知の判断、＜２＞バッテリ温度の異常なきことの判断＜３＞バッテリ電圧の異常なきことの判断、＜４＞充電方式の選択（充電レギュレータ起動）、＜５＞入出力電圧（もしくは電流）の安定性判断を指す。

＜１＞〜＜５＞のいずれかの工程においてのみだけ撮影動作を停止する場合も好適に実施される。

本実施形態では、充電終了処理における全ての工程で撮影処理を停止する場合を述べてきたが、これに限定されるものではない。全ての工程とは、＜１＞充電レギュレータの停止、＜２＞入出力電圧（もしくは電流）の安定性判断を指す。＜１＞〜＜２＞のいずれかの工程においてのみだけ撮影動作を停止する場合も好適に実施される。

また、本実施形態では、蓄積と読み出しの間で充電動作を終了し、読み出しと転送の間で充電動作を開始する形態について説明してきたが、これに限定されるものではない。撮影動作＜１＞蓄積＜２＞読み出し＜３＞転送＜４＞リセット動作の何れかの間で充電動作を終了し、何れかの間で充電動作を開始する場合も好適に実施される。

本発明のまた他の実施形態によれば、充電動作開始・終了処理時は撮影動作を行う。但し、特定の撮影動作においては充電供給電力を０とするように制御することを特徴とする。

本実施例では特定の撮影動作とは読み出し動作のことを指す。上述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。システム構成は上述の実施形態と同様である。

図１４のタイミングチャートを参照し詳細を説明する。

蓄積動作時に充電終了処理を開始し、読み出し動作時にのみ充電電力（電流）が０となるように制御している。また、読み出し処理時に充電開始処理を行い、転送時には充電電力が回復するように制御している。

本制御を行うには、読み出し開始時間、読み出し終了時間、充電開始処理時間、充電終了処理時間が撮影前に判っている必要がある。

これらの時間は以下の手順で見積もることが可能である。

充電終了処理に要する時間をＴ５とする。Ｔ５とは、充電終了処理を開始してから受電電力が０となる時間のことを意味する。充電動作・バッテリの動作であるため、撮影前に時間を見積もっておくことができる。

また、充電開始に要する時間Ｔ６とする。Ｔ６とは、充電開始処理から充電電力が発生するまでの時間のことを意味する。充電動作・バッテリの動作であるため、撮影前に時間を見積もっておくことができる。

放射線撮影では通常撮影前に撮影部位や撮影条件が決定しており、放射線照射時間（Ｔ７-Ｔ８）は撮影者によって予め設定される。かかる設定情報はメモリに記憶されており、つまり撮影前に既知の情報である。

また、＜１＞蓄積開始のトリガー信号時間Ｔ８、＜２＞読み出し工程に要する時間Ｔ９、＜３＞読み出し開始のトリガー信号時間Ｔ１０、＜４＞転送に要する時間Ｔ１１は撮影方法によって一意に決定することができる。つまり撮影前に予め判っている。

以上よりＴ５〜Ｔ１０は撮影条件が決まれば、撮影前に予め決定することができる。

以上の時間が予め決定できれば撮影動作に同期して、本実施形態の制御が行える。

読み出し時に充電電流を０とする制御は、具体的には以下のようになる
蓄積開始のトリガー信号より（Ｔ７＋Ｔ１０-Ｔ５）時間より前に充電終了処理を開始すれば、読み出し工程直前に充電電力を０とすることができる。

また、蓄積開始のトリガー信号より（Ｔ７＋Ｔ９‐Ｔ６）時間より前に充電開始処理を開始すれば、読み出し工程直後に充電電力を回復することができる。

上記は読み出し時に充電電流を０とする制御について記載したが、蓄積、転送についても、同様の制御によって好適に実施することができる。

以上の実施形態では撮影動作として、蓄積、読み出し、転送について好適に実施できることを述べてきたが、これに限定されるものではない。撮影動作としてリセット動作（光電変換素子に流れる暗電流成分を除去する動作）についても同様に適用され、好適に実施される。

これは、リセット時に充電動作を行うと、放射線検出素子に伝導性もしくは放射性のノイズが伝達され、リセットによる無効電荷除去がうまく行えないためである。

撮影制御部１０２のリセット動作開始をトリガーに充電停止することで好適に実施される。もしくは、充電終了後にリセット動作を開始することで好適に実施される。もしくはリセット動作時に充電電流が０となるように制御することで好適に実施される。

以下に、図面を参照しながら、本発明のその他の実施形態について説明する。

図１５は、本発明の実施形態に係る無線化されたデジタルＸ線撮影システムに含まれる装置群の例を示す模式図である。先述の実施例と同様の構成については同様の符番を付すこととする。

図１５において、１５０１はＸ線照射によるＸ線撮影を行うＸ線室、１５０２はＸ線室１１７５１の近傍に設置される制御室、１００はＸ線に反応してデジタルＸ線画像データを生成する放射線撮影装置（Ｘ線画像撮影装置）、１０７はＸ線画像撮影装置に電力を供給するためのバッテリ、１０５１は無線通信を行うための無線通信部である。

１５０６は有線接続時のＸ線画像撮影装置１００への電力供給、Ｘ線画像撮影装置１００から無線又は有線で受信したデジタルＸ線画像データを制御用ＰＣへの送信及び、Ｘ線発生装置との同期を制御する同期アクセスポイントである。

１２２は放射線管制御部（Ｘ線制御装置）、１２１は放射線管（Ｘ線発生装置）である。

１５０９は同期アクセスポイント１５０６とＸ線制御装置１２２を有線接続する接続ケーブル、１５１０は同期アクセスポイント１５０６と制御用ＰＣ１３０を有線接続する接続ケーブルである。

１３０はＸ線画像撮影装置及びＸ線発生装置の制御や画像処理を行う撮影制御装置（制御用ＰＣ）、１４４は画像処理されたデジタルＸ線画像データの表示やＧＵＩの表示に利用されるディスプレイである。

１５１３はＸ線照射スイッチ、１５１４は操作者、１５１５は患者、１５１６は制御用ＰＣ１３０を接続する院内向けＬＡＮ等の基幹ネットワークである。また１５１７は有線通信及びＸ線画像撮影装置に電力を供給するための接続ケーブル、１６１は接続ケーブル１５１７を接続する外部接続端子（コネクタ）である。

次に、デジタルＸ線撮影システムの動作について説明する。

操作者１５１４は制御用ＰＣ１３０に被検者１５１５のＩＤ、名前、生年月日等の患者情報及び被検者１５１５の撮影部位を入力する。撮影部位を入力後、操作者１５１４は被検者１５１５の姿勢及びＸ線画像撮影装置１００を固定する。

撮影準備が完了すると、操作者１５１４はＸ線照射スイッチ１５１３を押下する。Ｘ線照射スイッチ１５１３が押下されると、Ｘ線発生装置８から被検者１５１５に向かいＸ線が照射される。照射されたＸ線は、被検者１５１５を透過してＸ線画像撮影装置１００に入射する。

Ｘ線画像撮影装置１００は、入射したＸ線を可視光に変換した後、光電変換素子でＸ線画像信号として検出する。Ｘ線画像撮影装置１００は、光電変換素子を駆動してＸ線画像信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換回路でアナログ信号をデジタル信号に変換してデジタルＸ線画像データを得る。得られたデジタルＸ線画像データは、Ｘ線画像撮影装置１００から同期アクセスポイント１５０６を介して、制御用ＰＣ１３０に転送される。

Ｘ線画像撮影装置１００と同期アクセスポイント１５０６は、接続ケーブル１５１７が接続されているときは有線による通信を行い、接続ケーブル１５１７が接続されていないときは無線通信部１０５１による通信を行う。

制御用ＰＣ１３０は、受信したデジタルＸ線画像データを画像処理する。制御用ＰＣ１３０は、画像処理したＸ線画像データに基づくＸ線画像をディスプレイ１４４に表示する。

以上が、操作者１５１４がＸ線撮影装置に撮影指示を与えてから、ディスプレイ１４４に被検者１５１５のＸ線画像が表示されるまでのデジタルＸ線撮影システムの動作である。

図１６に基づき上述のデジタルＸ線撮影システムのハードウェア構成を説明する。デジタルＸ線撮影システムはＸ線画像撮影装置１００、接続ケーブル１１３、Ｘ線制御装置１２２、Ｘ線発生装置１２１、同期アクセスポイント１５０６、制御用ＰＣ１３０、通信ケーブル１５１７、操作パネル１４４１、ディスプレイ１４４及び、Ｘ線照射スイッチ１５１３を有する。

Ｘ線画像撮影装置１００は、Ｘ線に反応してＸ線画像データを生成する。

同期アクセスポイント１５０６は、有線接続時のＸ線画像撮影装置１００への電力供給、Ｘ線画像撮影装置１００から受信したＸ線画像データを制御用ＰＣ１３０への送信及び、Ｘ線発生装置１２１との同期を制御する。

Ｘ線制御装置１２２及びＸ線発生装置１２１は、制御用ＰＣ１３０からの指示に基づいてＸ線を照射する。Ｘ線制御装置１２２はまた、操作者１５１４からの撮影指示に基づいて、Ｘ線発生装置１２１によるＸ線発生に係る制御を行う。

Ｘ線照射スイッチ１５１３は、操作者１５１４によって操作されるものであり、操作者１５１４がスイッチを押すことにより、Ｘ線発生装置制御部３０２及び制御部１４５に撮影指示が入力され、Ｘ線撮影が行われる。

制御用ＰＣ１３０は、操作者１５１４からの撮影指示等に基づいて、Ｘ線画像撮影装置１００及びＸ線制御装置１２２の制御を行う。

Ｘ線画像撮影装置１００は、ＣＰＵ１６１０、メモリ１６１１、放射線センサ１０１、駆動回路１０１２、Ａ／Ｄ変換回路１６０４、撮影制御部１０２、端子１６１、有線通信回路１０５２、暗号処理回路１６０８、無線通信回路１０５１、電力制御部１７０で構成されている。

ＣＰＵ１６１０は、メモリ１６１１に格納されたプログラムや各種のデータを用いて、Ｘ線画像撮影装置１００全体の制御を行う。メモリ１６１１は、例えば、ＣＰＵ１６１０が処理を実行する際に用いるプログラムや各種のデータを保存する。また、メモリ１６１１には、ＣＰＵ１６１０の処理により得られた各種のデータ及び、Ｘ線画像データが保存される。

放射線センサ１０１は、２次元状に複数の画素（例えば、１６０μ分解能の２６８８画素×２６８８画素）が配設されて構成されており、アモルファスシリコンを主材料として形成されている。放射線センサ１０１は、可視光に変換されたＸ線を受光してＸ線画像信号として検出する。

駆動回路１０１２は、放射線センサ１０１の駆動を行う。駆動回路１０１２により放射線センサ１０１を駆動してＸ線画像信号を読み出す処理を行う。

放射線センサ１０１は、＜１＞駆動回路１０１２により電荷を蓄積する蓄積状態、＜２＞放射線センサ１０１に電圧を印加しないスリープ状態、＜３＞放射線センサ１０１に電圧を印加するセンサ待機状態及び、＜４＞放射線センサ１０１を駆動してＸ線画像信号を読み出すセンサ読み出し状態、とに制御される。

Ａ／Ｄ変換回路１６０４は、駆動回路１０１２により読み出されたアナログ信号のＸ線画像信号をデジタル信号のＸ線画像信号に変換し、これをＸ線画像データとしてメモリ１６１１に格納する。

撮影制御部１０２は、制御用ＰＣ１３０の制御部１４５からの指示に基づいて、駆動回路１０１２の制御を行うと共に、電力制御部１７０に駆動回路の状態を出力する。

端子１６１は、接続ケーブル１１３を介して同期アクセスポイント１５０６から電力を受付けて電力制御部１７０へ供給すると共に、有線通信信号を有線通信回路１０５２へ接続する。

有線通信回路１０５２は、有線接続時にＸ線画像撮影装置の制御コマンドの送受信やＸ線画像データの送信を行う。

暗号処理回路１６０８は、無線送信時は通信データを暗号して、無線通信回路１０５１に出力し、受信時は、無線通信回路１０５１で受信した暗号化された通信データを復号化する。

無線通信回路１０５１は、暗号処理回路１６０８から入力された暗号化通信データの送信及び、受信した通信データを暗号処理回路１６０８に出力する。

電力制御部１７０は、ＤＣＤＣコンバータ１７５１、外部電源検知回路１７５２、充電制御回路１０８、バッテリ１０７、電源入力切り替え部１０６で構成され、各回路に供給する電源を制御する。

同期アクセスポイント１５０６は、ＡＰ無線通信回路１６２２、ＡＰ暗号処理回路１６２３、有線通信回路１６２５及び２０９、ＡＰ−ＣＰＵ１６２６、ＡＰメモリ１６２７、同期ＩＦ１５０、ＡＰ電源回路１６２１で構成されている。

ＡＰ−ＣＰＵ１６２６は、ＡＰメモリ１６２７に格納されたプログラムや各種のデータを用いて、同期アクセスポイント１５０６全体の制御を行う。

ＡＰメモリ１６２７は、例えば、ＡＰ−ＣＰＵ１６２６が処理を実行する際に用いるプログラムや各種のデータを保存する。また、ＡＰメモリ１６２７には、ＡＰ−ＣＰＵ１６２６の処理により得られた各種のデータ及び、無線通信及び有線通信のデータが保存される。

同期ＩＦ１５０は、制御用ＰＣ１３０のＸ線発生装置制御部３０２からの指示に基づいてＸ線制御装置１２２と通信を行う。

ＡＰ暗号処理回路１６２３は、無線送信時は通信データを暗号して、ＡＰ無線通信回路１６２２に出力し、受信時はＡＰ無線通信回路１６２２で受信した暗号化された通信データを復号化する。

ＡＰ無線通信回路１６２２は、ＡＰ暗号処理回路１６２３から入力された暗号化通信データの送信及び、受信した通信データをＡＰ暗号処理回路１６２３に出力する。

有線通信回路１６２５は、同期アクセスポイント１５０６と制御用ＰＣ１３０との間で行う、各種のデータや各種の情報等の通信を司るものである。

ＡＰ有線通信回路１６０９は、同期アクセスポイント１５０６とＸ線画像撮影装置１００との間で行う、各種のデータや各種の情報等の通信を司るものである。

ＡＰ電源回路１６２１は、有線接続時にＸ線画像撮影装置１００に電源を供給する。

制御用ＰＣ１３０は、Ｘ線発生装置制御部３０２、制御部１４５、外部記憶装置１６３４、ＰＣ有線通信回路１６３５、ＰＣ−ＣＰＵ１６３１、ＰＣ−ＲＡＭ１６３６、表示制御部１６３７、操作パネル制御部１６３８で構成されている。

制御部１４５は、操作者１５１４からの撮影指示に基づいて、Ｘ線画像撮影装置１００に対してＸ線撮影に係る制御を行う。外部記憶装置１６３４は、例えばハードディスク等で構成されており、各種のプログラムや、各種のデータ或いは各種の情報等を記憶する。

ＰＣ有線通信回路１６３５は、制御用ＰＣ１３０が同期アクセスポイント１５０６との間で行う、各種のデータや各種の情報等の通信を司るものである。ＰＣ−ＣＰＵ１６３１は、ＰＣ−ＲＡＭ１６３６に格納されたプログラムや各種のデータを用いて、制御用ＰＣ１３０全体の制御を行う。ＰＣ−ＲＡＭ１６３６は、制御用ＰＣ１３０の処理で必要な各種のデータや各種の情報等を一時的に記憶する。

表示制御部１６３７は、ディスプレイ１４４の表示に係る各種の制御を行う。操作パネル制御部１６３８は、例えば操作者１５１４による操作パネル１４４１の操作に従って操作パネル１４４１の表示を切り替える等、操作パネル１４４１に係る各種の制御を行う。

通信ケーブル１５１７は、同期アクセスポイント１５０６と制御用ＰＣ１３０とを通信可能に接続するものである。

操作パネル１４４１は、操作者１５１４によって操作されるものであり、操作者１５１４により入力された指示を制御用ＰＣ１３０に対して入力するものである。

ディスプレイ１４４は、表示制御部１６３７による制御に基づいて、各種の画像や情報等を表示する。

次に、デジタルＸ線撮影装置における簡単な処理の流れについて説明する。

操作者１５１４が操作パネル１４４１を用いて患者情報及び患者の撮影部位を入力すると、制御部１４５はＸ線画像撮影装置１００に対して、センサ待機コマンドを発行する。

センサ待機コマンドは、ＰＣ有線通信回路１６３５及び通信ケーブル１５１７を介して同期アクセスポイント１５０６に送信される。

同期アクセスポイント１５０６は、センサ待機コマンドを受信すると、無線接続の場合はＡＰ暗号処理回路１６２３で暗号化した後、ＡＰ無線通信回路１６２２で無線電波に変換して、Ｘ線画像撮影装置１００に送信する。有線接続の場合は、有線通信回路１６２５及び２０９を介してＸ線画像撮影装置１００に送信する。

Ｘ線画像撮影装置１００はセンサ待機コマンドを受信すると、撮影制御部１０２により、駆動回路１０１２を介して放射線センサ１０１をスリープ状態から、センサ待機状態に変更する。

Ｘ線画像撮影装置１００は、センサ待機状態へ遷移後、暗電流が小さくＳＮ比の高い画像を得るために、３〜５秒程度待機する。

操作者１５１４は、前記待機時間中に患者の姿勢を固定する。このとき、Ｘ線画像撮影装置１００も患者と共に固定される。

操作者１５１４は、撮影準備が完了したことを確認してＸ線照射スイッチ１５１３を押下する。

Ｘ線照射スイッチ１５１３が押されると、制御部１４５はＸ線画像撮影装置１００に対して、蓄積開始コマンドを発行する。

Ｘ線画像撮影装置１００は蓄積開始コマンドを受信すると、駆動回路１０１２は、放射線センサ１０１を蓄積状態に変更して、Ｘ線が照射されるのを待つ。

Ｘ線発生装置１２１は、Ｘ線画像撮影装置１００が蓄積状態の間にＸ線照射を行う。

Ｘ線画像撮影装置１００は、患者を透過したＸ線画像信号を検出する。

Ｘ線照射が終了すると、制御部１４５はＸ線画像撮影装置１００に対して、読み出し開始コマンドを発行する。

Ｘ線画像撮影装置１００は読出し開始コマンドを受信すると、駆動回路１０１２は、放射線センサ１０１をセンサ読み出し状態に変更して、Ｘ線画像信号を読み出す。

Ａ／Ｄ変換回路１６０４では、読み出されたアナログ信号をデジタル信号に変換してデジタルＸ線画像データを得る。得られたＸ線画像データはメモリ１６１１に格納（記憶）される。

Ｘ線画像撮影装置１００は、Ｘ線画像信号の読み出しが終了すると、駆動回路１０１２は、放射線センサ１０１に電圧を印加しないスリープ状態に変更する。

Ｘ線画像撮影装置１００によるこれらのＸ線撮影動作は、制御用ＰＣ１３０からの撮影命令にしたがって、ＣＰＵ１６１０及び撮影制御部１０２の制御により実施される。

メモリ１６１１に格納されたＸ線影画像データは、有線接続時は、有線通信回路１０５２を介して同期アクセスポイント１５０６に送信される。無線接続時は、暗号処理回路１６０８及び無線通信回路１０５１を介して同期アクセスポイント１５０６に送信される。

同期アクセスポイント１５０６で受信したＸ線影画像データは、有線通信回路１６２５及び通信ケーブル１５１７を介して制御用ＰＣ１３０に送信される。

制御用ＰＣ１３０では、受信したＸ線画像データを内部のＰＣ−ＲＡＭ１６３６に記憶する。ＰＣ−ＲＡＭ１６３６に記憶されたＸ線画像データは、適切な画像処理が施された後、ディスプレイ１４４に表示されると共に、外部記憶装置１６３４に保存される。

引き続き撮影要求がある場合は、操作者１５１４は患者情報入力もしくは撮影部位選択から操作を開始する。

次に、本発明のバッテリー（内部電源）と外部電源の切り換えを行う電力制御部１７０及び、電源の切換え動作について詳しく説明する。

図１７は、本実施形態に係る電力制御部１７０の構成例を示すブロック図である。

電力制御部１７０は、図１７に示すように、入力ＤＣＤＣコンバータ１７５１、外部電源検知回路１７５２、充電制御回路１０８、バッテリ１０７、電源入力切り替え部１０６、電圧変換部（電源分配ＤＣＤＣコンバータ）１８０より構成されている。

入力ＤＣＤＣコンバータ１７５１は、端子１６１より入力される電源をバッテリ充電及び内部回路用に電圧を安定させるためのＤＣＤＣコンバータである。

外部電源検知回路１７５２は、入力ＤＣＤＣコンバータ１７５１の電圧を定常的に監視する監視部として機能するとともに、入力ＤＣＤＣコンバータ１７５１に電力が供給されたことを検出し、撮影制御部１０２に外部電源の供給の有無を通知する。例えば、入力の電圧を予め定めておき、当該既定の電圧が印加されたことを検知することに応じて外部電からの電力の供給があったと判定する。

充電制御回路１０８は、バッテリ１０７の充電制御を行う。

バッテリ１０７は、Ｘ線画像撮影装置１００に電力を供給する。

電源入力切り替え部１０６は、撮影制御部１０２からの入力に基づき、入力ＤＣＤＣコンバータ１７５１から入力される電力又は、バッテリ１０７から入力される電力のどちらか一方を選択して電源分配ＤＣＤＣコンバータに出力する。

電圧変換部１８０は、Ｘ線画像撮影装置１００内の各回路に必要な電源を供給する。

次に、電源の切換え動作について説明する。

図１８は、外部電源の供給がある場合の電源の切換え動作を示すフローチャートである。

Ｓ１８０１では、Ｘ線画像撮影装置１００は、制御部１４５からの読出し開始コマンドの受信を待ち、読出し開始コマンドを受信するとＳ１８０２へ移行する。

Ｓ１８０２では、撮影制御部１０２は、読出し開始コマンドを受けて、電源入力切り替え部１０６の入力としてバッテリ１０７を選択する。電源入力切り替え部１０６は、入力をバッテリ１０７に切り換える。

Ｓ１８０３では、撮影制御部１０２は、駆動回路１０１２を介して放射線センサ１０１をセンサ読み出し状態に変更して、放射線センサ１０１を駆動してＸ線画像信号を読み出す。

Ｓ１８０４では、撮影制御部１０２は、Ｘ線画像信号の読出し完了を待ち、読出しが完了するとＳ１８０５へ移行する。

Ｓ１８０５では、撮影制御部１０２は、電源入力切り替え部１０６の入力として外部電源を選択する。電源入力切り替え部１０６は、入力を外部電源に切り換える。

尚、外部電源の供給が無い場合は、撮影制御部１０２は、電源入力切り替え部１０６の入力としてバッテリ１０７を常に選択して、電源分配ＤＣＤＣコンバータに出力する。

更に、図１９を用いてタイミングの詳細を説明する。

Ｘ線画像撮影装置１００はセンサ待機コマンドを受信すると、駆動回路１０１２は放射線センサ１０１をスリープ状態からセンサ待機状態に遷移する。

放射線センサ１０１がスリープ状態もしくはセンサ待機状態の間は、撮影制御部１０２は電源入力切り替え部１０６の入力として外部電源を選択する。

この間、充電回路１０８はバッテリ１０７に対して充電を行う。

次にＸ線照射スイッチ１５１３押下に伴い、Ｘ線画像撮影装置１００が蓄積開始コマンドを受信すると、駆動回路１０１２は放射線センサ１０１を蓄積状態に遷移する。

放射線センサ１０１が蓄積状態の間は、撮影制御部１０２は電源入力切り替え部１０６の入力として外部電源を選択する。

この間、充電回路１０８はバッテリに対して充電を行う。

蓄積状態の間にＸ線が照射され、Ｘ線照射の完了に伴い、Ｘ線画像撮影装置１００が読出し開始コマンドを受信すると、駆動回路１０１２は放射線センサ１０１をセンサは読出し状態に遷移する。

放射線センサ１０１が読出し状態の間は、撮影制御部１０２は電源入力切り替え部１０６の入力としてバッテリ１０７を選択する。

この間、充電回路１０８はバッテリに対して充電を停止する。

放射線センサ１０１の読出しが完了すると、撮影制御部１０２は放射線センサ１０１を再度スリープ状態に遷移する。

放射線センサ１０１がスリープ状態の間は、撮影制御部１０２は電源入力切り替え部１０６の入力として再度外部電源を選択する。

この間、充電回路１０８はバッテリに対して充電を行う。

以上が本発明の第１の実施の形態における電源の切換え動作の説明である。

図１８及び図１９の制御とすることにより、電源変動等の影響を受けやすい読み取り期間中は、バッテリー（内部電源）から電力が供給されるため、誤って接続ケーブルを外してしまった場合でも画像データへのノイズの重畳を防止することができる。

図２０は、その他の実施形態に係る外部電源の供給がある場合の電源の切換え動作を示すフローチャートである。本処理では、蓄積期間中にバッテリー（内部電源から）から電力を給電することである。構成は上述の実施形態と同様であるため説明を省略する。

Ｓ２００１では、Ｘ線画像撮影装置１００は、制御部１４５からの蓄積開始コマンドの受信を待ち、蓄積開始コマンドを受信するとＳ１８０２へ移行する。

Ｓ１８０２では、撮影制御部１０２は、蓄積開始コマンドを受けて、電源入力切り替え部１０６の入力としてバッテリ１０７を選択する。電源入力切り替え部１０６は、入力をバッテリ１０７に切り換える。

Ｓ２００３では、撮影制御部１０２は、駆動回路１０１２を介して放射線センサ１０１を蓄積状態に変更して、放射線センサ１０１を蓄積状態にする。

Ｓ２００４では、撮影制御部１０２は、Ｘ制御部１４５からの読出し開始コマンドを待ち、読出し開始コマンドを受信するとＳ１９０５へ移行する。

尚、外部電源の供給が無い場合は、実施形態６と同様に撮影制御部１０２は、電源入力切り替え部１０６の入力としてバッテリ１０７を常に選択して、電源分配ＤＣＤＣコンバータに出力する。

更に、図２１を用いてタイミングの詳細を説明する。形式は図３と同様のほか、「センサ待機コマンド」は撮影制御部１０２からの信号であり、放射線センサを待機状態に遷移させる。

Ｘ線画像撮影装置１００の撮影制御部１０２からセンサ待機コマンドを受信すると、駆動回路１０１２は放射線センサ１０１をスリープ状態からセンサ待機状態に遷移する。

放射線センサ１０１が蓄積状態の間は、撮影制御部１０２は電源入力切り替え部１０６の入力としてバッテリ１０７を選択する。

この間、充電回路１０８はバッテリ１０７に対して充電を停止する。

放射線センサ１０１が読出し状態の間は、撮影制御部１０２は電源入力切り替え部１０６の入力として外部電源を選択する。

この間、充電回路１０８はバッテリに対して充電を行う。

図２０及び図２１の制御とすることにより、電源変動等の影響を受けやすい蓄積期間中は、内部電源から電力が供給されるため、誤って接続ケーブルを外してしまった場合でも画像データへのノイズの重畳を防止することができる。

図２２に基づいては、別の実施形態にかかる外部電源の供給がある場合の電源の切換え動作を示すフローチャートである。本処理では、蓄積期間中及び読出し期間中にバッテリー（内部電源から）から電力を給電する。構成は上述の実施形態と同様であるため説明を省略する。

Ｓ１９０１では、Ｘ線画像撮影装置１００は、制御部１４５からの蓄積開始コマンドの受信を待ち、蓄積開始コマンドを受信するとＳ１８０２へ移行する。

Ｓ１９０３では、撮影制御部１０２は、駆動回路１０１２を介して放射線センサ１０１を蓄積状態に変更して、放射線センサ１０１を蓄積状態にする。

Ｓ１９０４では、撮影制御部１０２は、制御部１４５からの読出し開始コマンドの受信を待ち、読出し開始コマンドを受信するとＳ１８０３へ移行する。

尚、外部電源の供給が無い場合は、上述の実施形態と同様に撮影制御部１０２は、電源入力切り替え部１０６の入力としてバッテリ１０７を常に選択して、電源分配ＤＣＤＣコンバータに出力する。

更に、図２３を用いてタイミングの詳細を説明する。

この間、充電回路１０８はバッテリに対して充電を行う。

図２２及び図２３の制御とすることにより、電源変動等の影響を受けやすい蓄積期間中及び読取期間中は、内部電源から電力が供給されるため、誤って接続ケーブルを外してしまった場合でも画像データへのノイズの重畳を防止することができる。

図２４に基づき本実施形態の効果を説明する。

上述のＸ線画像撮影装置１００では、電源供給元を切換えるときにＸ線画像撮影装置１００への電力供給が途切れないように電源切換えを制御する。例えば、外部電源１６０を供給する接続ケーブルが外されたときは、直ちにＸ線画像撮影装置１００への電力供給元をバッテリ１０７へ切り換える。

ここでバッテリ１０７は外部電源１６０と異なり、バッテリ残量により出力電圧が変動する。そのため、電力供給元を接続ケーブルからバッテリに切り換えたときに、供給電圧に大きな電位差が生じる場合がある。

図２４に装置に組み込んだ際のバッテリ出力電圧と外部電源電圧の経時変化を示す。
バッテリが満充電状態（図２４＜１＞の時間）ではバッテリ出力電圧と外部電源電圧の差は殆どないが、バッテリが空に近い状態（図２４＜２＞の時間）では、３Ｖ近い電位差が発生する。

通常、バッテリや外部電源から供給される電源は、Ｘ線撮影装置内部でＤＣ／ＤＣコンバータ等の定電圧回路により、安定した電圧に変換される。Ｘ線画像信号の増幅器やＡ／Ｄ変換回路等のアナログの読み出し回路１０１１は、安定した電源供給を受けることにより、ノイズの少ない画像信号を得ることが可能となる。しかし、バッテリ１０７や外部電源１６０から供給される電源電圧に大きな電位差が生じると、定電圧回路でも完全には入力電位差の影響を抑えきれず、電源電圧が変動してＸ線画像信号の読み出し回路１０１１に影響を与えてしまう場合がある。

また、Ｘ線画像信号読出し中は比較的大きな電力を要するため、電力供給の経路が切り替わることによる電磁界変動によっても、画像信号にノイズが重畳してしまう場合がある。

特に接続ケーブルを用いて電力を供給している場合、操作者や患者が誤ってケーブルを引っ掛ける等して、意図せずに接続ケーブルが外れてしまうことがある。このような場合、画像信号にノイズが重畳し画像データに影響を及ぼしてしまう。

本実施形態では、接続ケーブルがＸ線画像信号の読み出し中に抜かれても上述の電位差による影響を防ぐことができるため、画像信号にノイズが重畳することなく安定した画像データを得ることが可能である。

なお、ここでは、Ｘ線同期を制御用ＰＣ１３０からのコマンドに基づいて行う構成としたが、これに限らない。例えばＸ線自動検出機能を有するＸ線画像撮影装置の場合、蓄積開始コマンド及び読出し開始コマンドの代わりにＸ線照射検出信号を用いて同様の制御を行うことも可能である。

また、前述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の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。即ち、本発明はその技術思想、又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。

以上の実施形態では、撮影期間中に充電電力供給を停止する例について述べてきたが、これに限定されるものではない。撮影動作中には充電電力供給を減じるだけでも効果がある。

以上の実施形態では、放射線発生装置と放射線撮影装置間に同期通信線を設け、蓄積動作を開始するシステムについて述べてきたが、これに限定されるものではない。同期通信線を省き、放射線撮影装置が放射線検知を開始したことを検知回路１８１の検知信号でトリガーし、撮影部１１０で蓄積、読み出し、転送を行う撮影方法においても適用可能である。

また以上の実施形態で使用した通信ケーブルや通信路は有線、無線いずれでも好適に実現される。

以上の実施形態を適宜組み合わせて用いる事ももちろん可能である。例えば、図１１のフローチャートに示す充電開始処理の全部または一部の処理を上述の各実施形態において電力制御ＩＣ１７１や充電制御部１０８にて実行することも可能である。

また、図４及び図６のフローチャートで示すように、放射線センサ１０１が蓄積状態となっている期間及び読み出し状態となっている期間（撮影状態）の間、充電制御部１０８はバッテリの充電を停止することができる。また電源入力切り替え部１０６はバッテリを電力の供給元とする制御を行うことができる。そして、バッテリ１０７に関するチェックが完了し、非撮影状態となった後にバッテリ１０７への充電を開始させる。このようにすることで、蓄積状態及び読み出し状態において充電により生ずるノイズを低減することができるとともに、非撮影状態となってから安全に充電を開始させることができる。同様に、図４，６、及び８のフローチャートに示す処理を組み合わせ、蓄積から転送までの期間にわたってバッテリの充電を停止させることも可能である。

図７のタイミングチャートで説明したように、図３や図５のタイミングチャートに示す実施形態においても電力の供給元の切り替え処理を行わなくても良い。

上述の例では、撮影制御部１０２や電力制御ＩＣ１７１その他の構成をハードウェア回路で実現する例を示したが、これに限らない。例えば、上述のハードウェア回路で実現した処理の少なくとも一部を図１６で示すようなＣＰＵ１６１０（コンピュータ）とＣＰＵ１６１０に実行されるプログラムをメモリ１６１１に格納する。これを適宜展開してプログラムに含まれる命令を実行することで、ハードウェア資源を利用して上述の制御を実行することとしてもよい。この場合、ＣＰＵ１６１０はバスを介して充電制御部１０８や電源入力切り替え部１０６に対して電気的あるいは光学的に信号がやり取りできるように有線または無線で接続させておき、外部からの信号や検知回路１８１からの信号に応じて処理を実行し、充電制御部１０８や駆動回路１０１２、読み出し回路１０１１等のハードウェア回路に制御信号を出力することとなる。詳細な処理は、上述の図４、６、８、１１、１２、１９，２２、２４のフローチャートに対応する処理の少なくとも一部を実行するためのプログラムをメモリ１６１１に格納し、適宜実行することにより実現される。

以上本発明の実施形態によれば、バッテリ及び充電機構を内蔵した放射線センサを含む撮影システムにおいて、充電停止期間を設けることで、撮影画像の画質劣化を抑制できる。加えて、特定の撮影動作のみ充電を停止するため、充電時間の確保が容易となり、より短時間で充電を完了することができる。

また本発明の実施形態によれば、電源変動等の影響を受けやすい蓄積期間中や読み取り期間中は、内部電源から電力を供給することにより、誤って接続ケーブルを外してしまった場合でも画像データへのノイズの重畳を低減することができる。

Claims

行列状に配置された複数の画素を備える放射線センサと、
前記放射線センサに電力を供給するバッテリと、
外部装置からの電力を前記バッテリに供給する充電回路と、
前記画素に電荷を蓄積させる蓄積状態と、蓄積された電荷に応じた信号を読み出す読み出し状態とからなる撮影状態と、前記撮影状態以外の状態である非撮影状態とに、前記放射線センサを遷移させる撮影制御部と、
前記放射線センサが前記撮影状態となっている少なくとも一部の期間は、前記バッテリからの電力を前記放射線センサに供給し、前記少なくとも一部の期間の終了後は前記外部装置からの電力を前記放射線センサに供給する電力制御部と、を有し、
前記電力制御部は、前記少なくとも一部の期間の開始より所定期間前に、前記充電回路に対する充電終了処理を開始し、
前記充電終了処理は、前記充電回路から出力される電圧又は電流の安定性を判断する処理を含むことを特徴とする放射線撮影装置。
前記電力制御部は、前記少なくとも一部の期間に、前記充電回路を非動作状態とし、その後前記バッテリに関する状態をチェックし、前記チェックが完了し、前記少なくとも一部の期間が終了した後に前記充電回路を動作状態とすることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
前記電力制御部は、前記少なくとも一部の期間の終了より所定期間前に、前記充電回路に対する充電開始処理を開始することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
前記所定期間は、前記電力制御部が前記充電終了処理を開始してから、前記バッテリの受電電力がゼロとなるまでの期間であることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
請求項１に記載の放射線撮影装置と、
前記放射線撮影装置で得られる放射線画像データを受信する通信回路と、受信した放射線画像データを表示部に表示させる制御部と、を有する撮影制御装置と、
を有することを特徴とする放射線撮影システム。
行列状に配置された複数の画素を備える放射線センサと、前記放射線センサに電力を供給するバッテリと、外部装置からの電力を前記バッテリに供給する充電回路と、を有する放射線撮影装置の制御方法であって、
前記画素に電荷を蓄積させる蓄積状態と、蓄積された電荷に応じた信号を読み出す読み出し状態とからなる撮影状態と、前記撮影状態以外の状態である非撮影状態とに、前記放射線センサを遷移させるステップと、
前記放射線センサが前記撮影状態となっている少なくとも一部の期間は、前記バッテリからの電力を前記放射線センサに供給し、前記少なくとも一部の期間の終了後は前記外部装置からの電力を前記放射線センサに供給するステップと、を有し、
前記少なくとも一部の期間の開始より所定期間前に、前記充電回路に対する充電終了処理を開始し、
前記充電終了処理は、前記充電回路から出力される電圧又は電流の安定性を判断するステップを含むことを特徴とする制御方法。
請求項６に記載の制御方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。