JP6736968B2 - Radiation imager - Google Patents
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Description
本発明は、可搬型放射線画像撮影装置に関するものである。 The present invention relates to a portable radiographic image capturing device.
照射されたX線等の放射線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型の放射線画像撮影装置や、照射された放射線をシンチレーター等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換され照射された電磁波のエネルギに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせて撮像素子という。 A so-called direct type radiographic image capturing apparatus in which electric charges are generated by a detection element in accordance with a dose of radiation such as irradiated X-rays and converted into an electric signal, and irradiated radiation such as visible light using a scintillator or the like. Various so-called indirect radiation image capturing devices have been developed that convert into electromagnetic waves of a wavelength, and then generate charges by photoelectric conversion elements such as photodiodes according to the energy of the converted and irradiated electromagnetic waves to convert them into electrical signals. There is. In the present invention, the detection element in the direct radiation image capturing apparatus and the photoelectric conversion element in the indirect radiation image capturing apparatus are collectively referred to as an image capturing element.
このタイプの放射線画像撮影装置はFPD(Flat Panel Detector)として知られており、近年、撮像素子等をハウジングに収納して可搬とされた可搬型放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている。これらの可搬型放射線画像撮影装置では、通常、バッテリーが内蔵されている。
このような放射線画像撮影装置は、長時間使用しない時には電源を落とす等してバッテリーの電力消費を抑える運用が行われる。
また、より省電力化を進めるために、装置の一部の構成のみについて電源の供給を行い、残る構成は電力供給を切断した状態とするスリープモードとすることが可能な放射線画像撮影装置も開発されている(例えば、特許文献1参照)。
This type of radiographic image capturing apparatus is known as an FPD (Flat Panel Detector), and in recent years, a portable radiographic image capturing apparatus in which an image pickup device or the like is housed in a housing has been developed and put into practical use. There is. In these portable radiographic image capturing apparatuses, a battery is usually built in.
Such a radiographic image capturing apparatus is operated such that the power consumption of the battery is suppressed by turning off the power when it is not used for a long time.
In order to further reduce power consumption, we have also developed a radiation image capturing device that can supply power to only a part of the configuration of the device and leave the rest of the configuration in a sleep mode in which the power supply is cut off. (For example, see Patent Document 1).
しかしながら、上記従来の放射線画像撮影装置は、主電源オフの状態やスリープモードの状態から起動させようとすると、まず、放射線画像撮影装置の制御装置の主制御部が起動動作を行い、その後、センサーパネルを制御するデバイスが起動してからセンサーパネルの全ての撮像素子の初期化動作を行う必要があり、撮影可能となるまでに時間を要するという問題が生じていた。 However, in the above-described conventional radiographic image capturing apparatus, when the main power supply is turned off or the sleep mode is activated, first, the main control unit of the control unit of the radiographic image capturing apparatus performs the activation operation, and then the sensor. There has been a problem in that it is necessary to initialize all of the image pickup devices of the sensor panel after the device that controls the panel is activated, and it takes time before the image can be taken.
本発明は、起動してから迅速に撮影することができる放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a radiographic image capturing apparatus that can be rapidly imaged after being activated.
請求項1記載の発明は、放射線画像撮影装置において、
複数の放射線検出素子が二次元状に配列されたセンサーパネルと、
当該センサーパネルを制御して放射線画像を取得する制御装置とを備える放射線画像撮影装置において、
前記制御装置は、
前記センサーパネルを含む各部への電源供給を制御する電源制御部と、
前記センサーパネルを制御するパネル制御部と、
前記電源制御部及び前記パネル制御部を含む前記制御装置の各部を制御する主制御部とを備え、
少なくとも前記主制御部及び前記センサーパネルを含む前記放射線画像撮影装置の一部又は全部の構成の電源切断状態から起動する場合に、
前記主制御部の起動時から前記主制御部による起動動作終了までの期間内に起動し、前記センサーパネルの初期化動作を開始する初期化制御部を備えることを特徴とする。
The invention according to claim 1 is a radiographic image capturing apparatus,
A sensor panel in which a plurality of radiation detection elements are two-dimensionally arranged,
In a radiographic image capturing apparatus including a control device that controls the sensor panel to acquire a radiographic image,
The control device is
A power control unit that controls power supply to each unit including the sensor panel,
A panel control unit for controlling the sensor panel,
A main control unit that controls each unit of the control device including the power supply control unit and the panel control unit,
When starting from a power-off state of a part or all of the configuration of the radiation image capturing apparatus including at least the main control unit and the sensor panel,
It is characterized by comprising an initialization control unit that is activated within a period from the activation of the main control unit to the end of the activation operation by the main control unit and starts the initialization operation of the sensor panel.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の放射線画像撮影装置において、
前記主制御部は、オペレーションシステムに基づいて前記制御装置の各部の制御を行い、
前記初期化制御部は、前記主制御部のオペレーションシステムの起動と同時に又は当該オペレーションシステムの起動動作の完了より前に、前記センサーパネルの初期化動作を開始することを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the radiation image capturing apparatus according to claim 1,
The main control unit controls each unit of the control device based on an operation system,
The initialization control unit may start the initialization operation of the sensor panel at the same time as the activation of the operation system of the main control unit or before the completion of the activation operation of the operation system.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の放射線画像撮影装置において、
前記初期化制御部は、前記センサーパネルに対しては、その初期化動作のみを特化して実行するデバイスであることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the radiation image capturing apparatus according to claim 1 or 2, wherein
The initialization control unit is a device that specializes in performing only the initialization operation of the sensor panel.
請求項4記載の発明は、請求項3記載の放射線画像撮影装置において、
前記初期化制御部は、前記主制御部の起動から一定時間経過してから前記センサーパネルの初期化動作を開始することを特徴とする。
The invention according to
The initialization control unit starts the initialization operation of the sensor panel after a lapse of a predetermined time from the activation of the main control unit.
請求項5記載の発明は、請求項3又は4記載の放射線画像撮影装置において、
前記初期化制御部は、前記センサーパネルの初期化動作の完了を前記パネル制御部又は前記主制御部に通知することを特徴とする。
The invention according to
The initialization control unit may notify the panel control unit or the main control unit of the completion of the initialization operation of the sensor panel.
請求項6記載の発明は、請求項1又は2記載の放射線画像撮影装置において、
前記パネル制御部が前記初期化制御部として機能することを特徴とする。
請求項7記載の発明は、請求項1から6のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置において、
前記初期化制御部がコンフィグレーションを不要とする不揮発性メモリ搭載型のデバイスであることを特徴とする。
The invention according to
The panel control unit functions as the initialization control unit.
The invention according to
The initialization control unit is a non-volatile memory-mounted device that does not require configuration.
本発明の放射線画像撮影装置によれば、起動してから撮影することができるまでの所要時間を短縮することができ、迅速に撮影を行うことができる放射線画像撮影装置を提供することが可能となる。 According to the radiographic image capturing apparatus of the present invention, it is possible to provide a radiographic image capturing apparatus capable of shortening the time required from starting to capturing an image and capable of performing rapid image capturing. Become.
[第一の実施形態]
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of a radiation image capturing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレーター等を備え、照射された放射線を可視光等の他の波長の光に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレーター等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。 In the following, as the radiation image capturing apparatus, a so-called indirect radiation image capturing apparatus that includes a scintillator or the like and converts the irradiated radiation into light of another wavelength such as visible light to obtain an electric signal will be described. The present invention can also be applied to a so-called direct type radiation image capturing apparatus in which radiation is directly detected by a radiation detection element without using a scintillator or the like.
また、放射線画像撮影装置がいわゆる可搬型である場合について説明するが、支持台等と一体的に形成された、いわゆる専用機型の放射線画像撮影装置に対しても、本発明を適用することが可能である。 Further, the case where the radiation image capturing apparatus is a so-called portable type will be described, but the present invention can also be applied to a so-called dedicated machine type radiation image capturing apparatus integrally formed with a support base or the like. It is possible.
[基本的な構成等について]
まず、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の基本的な構成等について説明する。図1は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の断面図であり、図2は、放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。
[About the basic configuration]
First, the basic configuration and the like of the radiation image capturing apparatus according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view of the radiographic image capturing apparatus according to this embodiment, and FIG. 2 is a plan view showing the configuration of a substrate of the radiographic image capturing apparatus.
本実施形態では、放射線画像撮影装置1は、放射線が照射される側の面である放射線入射面Rを有する筐体2内に、シンチレーター3やセンサー基板4等で構成されるセンサーパネルSPが収納されて構成されている。また、図1では図示を省略するが、本実施形態では、筐体2の側面等には、データや信号等を無線方式で外部装置に送受信するためのアンテナ41(後述する図3参照)や、有線方式で送受信するためのコネクターが設けられている。
In the present embodiment, in the radiation image capturing apparatus 1, a sensor panel SP including a scintillator 3, a
図1に示すように、筐体2内には、基台31が配置されており、基台31の放射線入射面R側(以下、簡単に図中の上下方向にあわせて上面側等という。)に図示しない鉛の薄板等を介してセンサー基板4が設けられている。そして、センサー基板4の上面側には、後述するように放射線検出素子7等が設けられており、さらにその上方に、照射された放射線を可視光等の光に変換して各放射線検出素子7に照射するためのシンチレーター3が配置されている。なお、シンチレーター3は、シンチレーター基板34に取り付けられている。
As shown in FIG. 1, a pedestal 31 is arranged in the housing 2, and the radiation incident surface R side of the pedestal 31 (hereinafter, simply referred to as the upper surface side or the like in the vertical direction in the drawing). ) Is provided with a
一方、基台31の下面側には、電子部品32等が配設されたPCB基板33やバッテリー24等が取り付けられている。このようにして、基台31やセンサー基板4等でセンサーパネルSPが形成されている。また、本実施形態では、センサーパネルSPと筐体2の側面との間に緩衝材35が設けられている。
On the other hand, on the lower surface side of the base 31, a PCB board 33 on which electronic components 32 and the like are arranged, a
本実施形態では、センサー基板4はガラス基板で構成されており、図2に示すように、センサー基板4の上面(すなわちシンチレーター3に対向する面)4a上には、複数の走査線5と複数の信号線6とが互いに交差するように配設されている。また、センサー基板4の面4a上の複数の走査線5と複数の信号線6により区画された各小領域rには、放射線検出素子7がそれぞれ設けられている。
In this embodiment, the
このように、走査線5と信号線6で区画された各小領域rに二次元状(マトリクス状)に配列された複数の放射線検出素子7が設けられた小領域rの全体、すなわち図2に一点鎖線で示される領域が検出部Pとされている。また、本実施形態では、放射線検出素子7はフォトダイオードが用いられているが、例えばフォトトランジスター等を用いることも可能である。
In this way, the entire small region r provided with the plurality of
ここで、放射線画像撮影装置1の回路構成について説明する。図3は本実施形態に係る放射線画像撮影装置1の等価回路を表すブロック図であり、図4は検出部Pを構成する1画素分についての等価回路を表すブロック図である。 Here, the circuit configuration of the radiation image capturing apparatus 1 will be described. FIG. 3 is a block diagram showing an equivalent circuit of the radiation image capturing apparatus 1 according to the present embodiment, and FIG. 4 is a block diagram showing an equivalent circuit of one pixel forming the detection unit P.
各放射線検出素子7の第1電極7aには、スイッチ素子であるTFT8のソース電極8s(図3や図4の「S」参照)が接続されている。また、TFT8のドレイン電極8dおよびゲート電極8g(図3や図4の「D」および「G」参照)は信号線6および走査線5にそれぞれ接続されている。
The source electrode 8s (see "S" in FIGS. 3 and 4) of the
そして、TFT8は、後述する走査駆動手段15から走査線5を介してゲート電極8gにオン電圧が印加されるとオン状態となり、ソース電極8sやドレイン電極8dを介して放射線検出素子7内に蓄積されている電荷を信号線6に放出させる。また、走査線5を介してゲート電極8gにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子7から信号線6への電荷の放出を停止して、放射線検出素子7内に電荷を蓄積させるようになっている。
Then, the
また、本実施形態では、図2や図3に示すように、センサー基板4上で1列の各放射線検出素子7ごとに1本の割合で各放射線検出素子7の第2電極7bにそれぞれバイアス線9が接続されており、各バイアス線9はセンサー基板4の検出部Pの外側の位置で結線10に接続されている。そして、結線10は入出力端子11(パッド等ともいう。図2参照)を介してバイアス電源14(図3や図4参照)に接続されており、バイアス電源14から結線10や各バイアス線9を介して各放射線検出素子7の第2電極7bに逆バイアス電圧が印加されるようになっている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, bias is applied to the
なお、本実施形態では、各入出力端子11には、後述する読み出しIC16や走査駆動手段15のゲートドライバー15bを構成するゲートIC等のチップがフィルム上に組み込まれた図示しないフレキシブル回路基板が接続されており、センサー基板4上の走査線5や信号線6、バイアス線9の結線10等がフレキシブル基板を介してセンサーパネルSPの裏側の電子部品32等(図1参照)に電気的に接続されるようになっている。
In the present embodiment, each input/
一方、走査駆動手段15では、配線15cを介して電源回路15aからゲートドライバー15bにオン電圧とオフ電圧が供給されるようになっており、ゲートドライバー15bで走査線5の各ラインL1〜Lxに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間でそれぞれ切り替えるようになっている。
On the other hand, in the scan driving means 15, an ON voltage and an OFF voltage are supplied from the
また、各信号線6は、各入出力端子11を介して読み出しIC16内に内蔵された各読み出し回路17にそれぞれ接続されている。本実施形態では、読み出し回路17は、主に増幅回路18と相関二重サンプリング回路19等で構成されている。読み出しIC16内には、さらに、アナログマルチプレクサー21と、A/D変換器20とが設けられている。なお、図3や図4では、相関二重サンプリング回路19はCDSと表記されている。
Further, each
本実施形態では、増幅回路18は、オペアンプ18aと、オペアンプ18aにそれぞれ並列にコンデンサー18bおよび電荷リセット用スイッチ18cが接続されたチャージアンプ回路で構成されている。そして、増幅回路18のオペアンプ18aの入力側の反転入力端子に信号線6が接続されている。また、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cは、制御装置としての制御手段22に接続されており、制御手段22によりオン/オフが制御されるようになっている。なお、オペアンプ18a等には、電源回路51から電力が供給されるようになっている。
In the present embodiment, the
撮影後の各放射線検出素子7からの画像データの読み出し処理の際には、読み出し回路17の増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cがオフ状態とされた状態で各放射線検出素子7のTFT8がオン状態とされると、各放射線検出素子7内からTFT8を介して放出された電荷が信号線6を通って増幅回路18のコンデンサー18bに流れ込んで蓄積される。そして、増幅回路18は、コンデンサー18bに蓄積された電荷量に応じた電圧値を出力側から出力する。
When the image data is read out from each
相関二重サンプリング回路19は、各放射線検出素子7から電荷が流れ込む前後に増幅回路18からの出力値をそれぞれ保持し、それらの差分をアナログ値の画像データとして下流側に出力する。そして、出力された各画像データがアナログマルチプレクサー21(図3参照)を介してA/D変換器20に順次送信され、A/D変換器20でデジタル値の画像データに順次変換されて記憶手段23に出力されて順次保存される。このようにして画像データの読み出し処理が行われるようになっている。
The correlated
そして、制御手段22は、走査駆動手段15や読み出し回路17を制御して上記のように画像データの読み出し処理を行わせるなど、放射線画像撮影装置1の各機能部の動作等を制御するようになっている。また、図3や図4に示すように、制御手段22には、SRAM(Static RAM)やSDRAM(Synchronous DRAM)等で構成される記憶手段23が接続されている。また、本実施形態では、制御手段22には、前述したアンテナ41が接続されており、さらに、走査駆動手段15や読み出し回路17、記憶手段23、バイアス電源14等の各機能部に必要な電力を供給するバッテリー24が接続されている。
Then, the
[制御手段]
上記制御手段22について詳細に説明する。図5は、制御手段22の回路構成を示すブロック図である。
図示のように、制御手段22は、電源マイコン221、通信マイコン222、TFT制御部223、初期化制御部224、切替スイッチ225、無線モジュール226、LANコントローラー227、メモリ228、各種電源229を備えている。
また、図5において、TFTパネル40とは、センサーパネルSP、読み出しIC16及び走査駆動手段15を含む構成を示す。
[Control means]
The control means 22 will be described in detail. FIG. 5 is a block diagram showing the circuit configuration of the control means 22.
As illustrated, the
Further, in FIG. 5, the
上記各種電源229は、バッテリー24と接続され、電源マイコン221、通信マイコン222、TFT制御部223、初期化制御部224、切替スイッチ225、無線モジュール226、LANコントローラー227、メモリ228及びTFTパネル40に対してそれぞれ適正な電圧に調整して個別に駆動電源を供給する電源回路の総称である。
The
電源マイコン221は電源制御部として機能し、各種電源229を制御して、通信マイコン222、TFT制御部223、初期化制御部224、切替スイッチ225、無線モジュール226、LANコントローラー227、メモリ228及びTFTパネル40に対する電源の供給及び切断を実行する。
The
電源マイコン221には、放射線画像撮影装置1の筐体2の外面に設けられた電源ボタン221aが接続されており、撮影者のボタン操作により、主電源の入力指示と切断指示の指令が入力される。
なお、電源マイコン221は、電源ボタン221aの指示を常に監視する必要があることから、当該電源マイコン221だけは、常に、各種電源229から電源が供給されている状態を維持している。
A
Since the
また、電源マイコン221は、上記通信マイコン222、TFT制御部223、初期化制御部224、切替スイッチ225、無線モジュール226、LANコントローラー227、メモリ228及びTFTパネル40の全てに対して電源供給状態とする覚醒モードと、上記各部の全て(電源マイコン221を除く)に対して電源切断状態とする停止モードと、上記各部の中の一部である通信マイコン222、TFT制御部223、初期化制御部224、切替スイッチ225、メモリ228及びTFTパネル40に対して電源切断状態とするスリープモードの三つのモードを適宜選択する。
The
電源マイコン221は、電源ボタン221aからの電源の切断指示により放射線画像撮影装置1を停止モードとし、電源ボタン221aからの電源の入力指示により放射線画像撮影装置1を覚醒モードとする。
また、電源マイコン221は、覚醒モードにある放射線画像撮影装置1に対して、放射線画像の撮影が一定時間行われないと、スリープモードに移行する。
The
Further, the
無線モジュール226は、いわゆる無線LAN(Local Area Network)アダプターとして機能する回路が組み込まれた素子であり、前述したアンテナ41が接続され、放射線画像撮影装置1の使用環境下に設置された無線LANルーターと無線通信を行い、外部のネットワークとの間で所定のデータや指令の送受信を行う。
LANコントローラー227は、有線LANアダプターとして機能する回路が組み込まれた素子であり、LANケーブルが接続され、当該LANケーブルを通じて外部のネットワークとの間で所定のデータや指令の送受信を行う。
The
The
放射線画像撮影装置1がスリープモードの状態で、無線モジュール226又はLANコントローラー227が、外部のネットワークを通じて、例えば、放射線画像撮影装置1の母体となる撮影システムから起動指令を受信すると、電源マイコン221に対して、WoWL(wake on wireless Lan)割り込み信号又はWoL(wake on Lan)割り込み信号を入力する。
電源マイコン221は、これらの割り込み信号を受信すると、スリープモードの放射線画像撮影装置1を覚醒モードに移行するよう制御する。
なお、電源マイコン221は、放射線画像撮影装置1がスリープモードの状態で電源ボタン221aが押下された場合にも、スリープモードから覚醒モードに移行するよう制御する。
When the radiographic image capturing apparatus 1 is in the sleep mode and the
Upon receiving these interrupt signals, the
The
通信マイコン222はCPUを搭載し、当該CPUは組み込みOS(Operating System)に基づいて制御手段22のほぼ全体構成を制御する主制御部として機能する。
通信マイコン222は、無線モジュール226やLANコントローラー227から受信した外部からの指令に応じて、TFTパネル40から画像データの取得、当該画像データの画像処理、画像データの記憶手段23への記録、無線モジュール226やLANコントローラー227を通じて外部への画像データの送信等を行う。
また、通信マイコン222は、必要に応じてTFTパネル40の各放射線検出素子7の初期化を行うようTFT制御部223に対して指令を送る。
The
The
In addition, the
また、通信マイコン222は、電源マイコン221により、スリープモード又は停止モードから覚醒モードに移行するために電源の供給が開始されると、通信マイコン222内のCPUやRAM等の初期化、OSの読み込み等の起動処理、通信マイコン222が制御する外部機器(TFT制御部223、無線モジュール226及びLANコントローラー227)の初期化等の起動処理を実行する。
In addition, when the
また、通信マイコン222は、電源マイコン221からの指令により、覚醒モードからスリープモード又は停止モードに移行する際には、外部機器(TFT制御部223、無線モジュール226及びLANコントローラー227)の終了処理、マイコン内部のCPUの終了処理、当該CPUの停止命令の実行などの停止処理を実行する。
In addition, the
TFT制御部223は、コンフィグレーションを必要とするSRAM(Static Random Access Memory)搭載型のFPGA(Field Programmable Gate Array)であり、TFTパネル40に対する初期化、画像データの取得等を行うための回路構成プログラムをメモリ228から読み込んでからTFTパネル40の制御が可能となるデバイスである。
The
TFT制御部223は、前述した走査駆動手段15のゲートドライバー15bを制御して各放射線検出素子7に接続されたTFT8のゲート電極8gに対するON電圧とOFF電圧の印加を行うと共に、前述した読み出し回路17の各放射線検出素子7に対応する電荷リセット用スイッチ18cに対するON信号とOFF信号の入力を行うことでTFTパネル40の制御を行うパネル制御部として機能する。
The
即ち、TFT制御部223は、放射線撮影時には、各放射線検出素子7に対応する電荷リセット用スイッチ18cに対してOFF信号を維持し、TFT8のゲート電極8gをOFF電圧からON電圧に切り替えて、その切り替え前後に生じる放射線検出素子7に接続されたコンデンサー18bの電圧変化に基づいて、画像データを取得するための制御を行う。
That is, the
また、TFT制御部223は、TFTパネル40のリセット動作を行う際には、TFT8のゲート電極8gにON電圧を印加して、各部に残存する電荷を排出する。
なお、TFTパネル40のリセット動作は、放射線画像撮影装置1の起動時のTFTパネル40の初期化時の他に、覚醒中に周期的又は一定条件に従って行われ、さらには撮影直前にも行われるが、放射線画像撮影装置1の起動時のTFTパネル40の初期化の際には、覚醒中のリセット動作よりもリセット動作時間をより長く、或いは多くの回数を繰り返して行い、残存電荷の排出を念入りに実行する。
Further, when the
The reset operation of the
図6は、TFT制御部223が出力する制御信号を示す説明図である。
図6の「FGF_STV2G」はTFTパネル40のリセット動作の開始を示すスタートパルスである。
「FG_CPV21」はゲートドライバー15bに接続された複数の走査線5に順番にON電圧を印加するためのゲート電流を流すための間隔を示すクロックパルスである。
「FG_XOE21」はゲートドライバー15bに接続された一つの走査線5に対してON電圧を印加させる出力許可信号である。この出力許可信号は、クロックパルスが示す間隔に応じて順次、新たな走査線5に対して出力される。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a control signal output from the
“FGF_STV2G” in FIG. 6 is a start pulse indicating the start of the reset operation of the
“FG_CPV21” is a clock pulse indicating an interval for flowing a gate current for sequentially applying an ON voltage to the plurality of
“FG_XOE21” is an output enable signal for applying an ON voltage to one
初期化制御部224は、コンフィグレーションを不要とする不揮発性メモリ搭載型のCPLD(Complex Programmable Logic Device)であり、TFTパネル40に対する初期化動作のみを特化して行うためのデバイスである。
The
初期化制御部224による初期化動作は、TFT制御部223による初期化動作と全く同じように行われる。即ち、TFT制御部223と同じように順番に、TFT8のゲート電極8gにON電圧を印加して、各部に残存する電荷を排出させてリセット動作を行わせる。
The initialization operation by the
切替スイッチ225は、TFT制御部223から各TFT8のゲート電極8gに対するON電圧の印加を行うための信号線と初期化制御部224から各TFT8のゲート電極8gに対するON電圧の印加を行うための信号線の切り替えを行うためのスイッチである。
この切替スイッチ225は、上記切り替えを初期化制御部224からの切り替え指令信号の入力を受けて実行する。
The
The
[放射線画像撮影装置の起動動作]
上記制御手段22を備える放射線画像撮影装置1の起動動作について説明する。
放射線画像撮影装置1が停止モード又はスリープモードにある状態で、電源ボタン221aの押下又は無線モジュール226からのWoWL(wake on wireless Lan)割り込み信号若しくはLANコントローラー227からのWoL(wake on Lan)割り込み信号の入力が行われると、電源マイコン221は、各種電源229を制御してTFTパネル40及び制御手段22内の各部への電源供給を開始する。
[Start-up operation of radiation image capturing device]
The starting operation of the radiographic image capturing apparatus 1 including the control means 22 will be described.
When the radiation image capturing apparatus 1 is in the stop mode or the sleep mode, the
図7は制御手段22における起動時のタイムチャートである。
通信マイコン222は、覚醒モードに移行するために電源供給が開始されると、マイコン内部のCPUを含む各種ハードウェアの初期化及びOSの読み込み等の起動処理を実行する。そして、これらが終わると、通信マイコン222のCPUは、当該通信マイコン222の制御下となる他のハードウェアであるTFT制御部223及びメモリ228の初期化を実行する。
FIG. 7 is a time chart when the control means 22 is activated.
When the power supply is started to shift to the wake-up mode, the
TFT制御部223は、通信マイコン222のCPUから初期化の指令を受けると、コンフィグレーション、即ち、SRAMにメモリ228の回路構成プログラムの読み込みを行い、さらに読み込まれたプログラムに従って所定の論理回路を構成する。これにより、TFTパネル40に対するリセットや画像データの取得等の制御が可能な状態となるが、起動時のTFT制御部223は、TFTパネル40を初期化させる制御は実行しない。
Upon receiving the initialization command from the CPU of the
一方、初期化制御部224は、通信マイコン222のCPUによる制御対象ではなく、OSとも無関係に動作するので、図7に示すように、覚醒モードに移行するための各種電源229の電源供給の開始と共に起動する。
初期化制御部224は、不揮発性メモリ内に論理回路の構成が記憶されているので、FPGAと異なり、プログラムの読み込みや論理回路の構築を不要とし、即座に、外部に対する制御を開始することができる。
即ち、初期化制御部224は、切替スイッチ225を制御して当該初期化制御部224とTFTパネル40との接続状態に切り替えると共に、TFTパネル40の全てのTFT8のゲート電極8gに対して順番にON電圧を印加して、各部に残存する電荷を排出させてリセット動作を行わせてTFTパネル40の初期化を実行する。
また、TFTパネル40の初期化制御が完了すると、切替スイッチ225を制御してTFT制御部223とTFTパネル40との接続状態に切り替える。
On the other hand, the
Since the
That is, the
When the initialization control of the
図8は、制御手段22が初期化制御部224及び切替スイッチ225を備えていない仮想的な比較例により、起動時にTFT制御部223がTFTパネル40の初期化が行われる場合のタイミングチャートを示す。
この場合、電源マイコン221の制御によって起動時の電源供給が開始されると、まず、通信マイコン222によりOSの読み込み、マイコン内部の各種ハードウェアの初期化が行われ、通信マイコン222の起動処理が完了すると、TFT制御部223の起動処理が行われる。TFT制御部223は、コンフィグレーションを実行し、それが完了してから、TFTパネル40の初期化を実行する。
FIG. 8 shows a timing chart in the case where the
In this case, when the power supply at the time of startup is started under the control of the
図8に示すように、制御手段22が初期化制御部224及び切替スイッチ225を備えていない場合には、電源マイコン221の起動処理とTFT制御部223の起動処理が完了してからTFTパネル40の初期化が行われるので、電源マイコン221の起動処理の所要時間とTFT制御部223の起動処理の所要時間とTFTパネル40の初期化の所要時間の全ての合計時間が経過するまで放射線画像の撮影を行うことができない。
一方、図7に示すように、制御手段22が初期化制御部224及び切替スイッチ225を備える場合には、電源マイコン221及びTFT制御部223の起動処理と、初期化制御部224によるTFTパネル40の初期化とが並行して実行されるので、電源マイコン221及びTFT制御部223の起動処理の所要時間とTFTパネル40の初期化の所要時間のいずれか長い方の所要時間が経過した時点で放射線画像の撮影が可能となる。
従って、制御手段22が初期化制御部224及び切替スイッチ225を備える場合には、起動してから撮影を開始可能となるまでの時間が非常に短縮される。
As shown in FIG. 8, when the
On the other hand, as shown in FIG. 7, when the
Therefore, when the
[第一の実施形態の技術的効果]
上記放射線画像撮影装置1の制御手段22は、電源マイコン221を除く放射線画像撮影装置1の全体構成が電源切断状態となる停止モード又は無線モジュール226及びLANコントローラー227等の一部の構成を除いて電源切断状態となるスリープモードの状態から起動する場合に、初期化制御部224が電源供給を受けるとすぐにTFTパネル40の初期化を開始するので、電源マイコン221及びTFT制御部223の起動処理の完了を待ってからTFTパネル40の初期化を行う場合と異なり、停止モード又はスリープモードから放射線画像の撮影が可能となる覚醒モードに移行するまでの所要時間を飛躍的に短縮することが可能となる。
[Technical effects of the first embodiment]
The
また、制御手段22の通信マイコン222はOSに基づいて制御手段22内の各部の制御を行っているので、制御手段22内の各部の連携的な制御や指令、データの送受等を良好に行うことが可能であり、その一方で、初期化制御部224は、通信マイコン222のOSの起動と同時にTFTパネル40の初期化動作を開始するので、停止モード又はスリープモードから放射線画像の撮影が可能となる覚醒モードに迅速に移行することが可能となる。
特に、初期化制御部224は、CPLDであり、TFTパネル40に対しては、画像データの取得のための制御は行わず、初期化動作のみを特化して実行するデバイスであることから、コンフィグレーション等を不要とし、迅速なTFTパネル40の初期化を実現し、停止モード又はスリープモードから放射線画像の撮影が可能となる覚醒モードに移行するまでの所要時間をさらに効果的に短縮することが可能である。
なお、通信マイコン222、TFT制御部223、初期化制御部224、切替スイッチ225、メモリ228及びTFTパネル40に対して電源を切断する状態をスリープモードとしたが、電源マイコン221を除き、TFTパネル40を含む任意の複数のデバイスの電源を切断する状態をスリープモードとしてもよい。
Further, since the
In particular, the
Although the
[第二の実施形態]
本発明に係る放射線画像撮影装置の第二の実施形態について、図面を参照して説明する。
図9は第二の実施形態である制御手段22Aの回路構成を示すブロック図である。
放射線画像撮影装置1は、制御手段22に替えて以下に説明する他の制御手段22Aを備える構成としている。なお、この制御手段22Aについて、前述した制御手段22と同一の構成については同符号を付して重複する説明は省略し、制御手段22と異なる点について主に説明する。
[Second embodiment]
A second embodiment of the radiation image capturing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 9 is a block diagram showing the circuit configuration of the control means 22A according to the second embodiment.
The radiation image capturing apparatus 1 is configured to include another
前述した制御手段22の初期化制御部224は、覚醒モードに移行するために電源が供給されると、切替スイッチ225に対して、初期化制御部224から各TFT8のゲート電極8gに対するON電圧の印加を行うための信号線の切り替えを行う制御を行ってから、TFTパネル40を初期化させる制御を実行している。
これに対して、この制御手段22Aの初期化制御部224Aは、覚醒モードに移行するために電源が供給されると、すぐに、TFTパネル40を初期化させる制御を開始し、TFTパネル40の初期化が完了すると、TFT制御部223に対して初期化終了通知を入力する。
When power is supplied to shift to the wake-up mode, the
On the other hand, the
TFT制御部223は、初期化制御部224Aから初期化終了通知が入力されるまでは、TFTパネル40に対する画像データの取得制御や初期化時以外のリセット制御を実行しないようにプログラムで設定されている。
従って、TFTパネル40に対して、初期化制御部224Aによる初期化制御の実行中にTFT制御部223によるTFTパネル40の制御が実行されないようになっている。
The
Therefore, the control of the
このため、この制御手段22Aでは、切替スイッチ225を不要とすることができ、替わりに、図10に示すように、TFT制御部223からTFTパネル40への制御信号の経路と初期化制御部224AからTFTパネル40への制御信号の経路とが途中で結線されて合流するOR接続225Aが形成されている。なお、符号225Aaは、信号のプルアップとプルダウンとを切り替える抵抗素子である。
Therefore, the
このように、第二の実施形態では、制御手段22Aの初期化制御部224AがTFTパネル40の初期化が完了すると、TFT制御部223に対して初期化終了通知を入力するので、制御手段22と同一の効果に加えて、切替スイッチ225を不要とし、回路構成の簡易化を図ることが可能となる。
なお、初期化制御部224Aは、初期化終了通知を、TFT制御部223ではなく通信マイコン222に入力するように構成しても良い。その場合、通信マイコン222は、初期化終了通知を受けるまでは、TFT制御部223に対して、画像データの取得制御や初期化時以外のリセット制御を実行しないように制御する。
As described above, in the second embodiment, when the
The
なお、TFT制御部223及び初期化制御部224AとTFTパネル40との接続はOR接続ではなく、ゲート回路の組み合わせにより実現させてもよい。
また、初期化制御部224Aによる初期化終了通知については、コマンドや論理信号線のエッジにより発行しても良いし、初期化中はlowレベル、初期化終了後はhighレベルとなる信号により通知しても良い。
The connection between the
The initialization completion notification by the
[第三の実施形態]
本発明に係る放射線画像撮影装置の第三の実施形態について、図面を参照して説明する。
図11は第三の実施形態である制御手段22Bの回路構成を示すブロック図である。
放射線画像撮影装置1は、制御手段22に替えて以下に説明する他の制御手段22Bを備える構成としている。なお、この制御手段22Bについて、前述した制御手段22Aと同一の構成については同符号を付して重複する説明は省略し、制御手段22Aと異なる点について主に説明する。
[Third embodiment]
A third embodiment of the radiation image capturing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 11 is a block diagram showing the circuit configuration of the control means 22B according to the third embodiment.
The radiation image capturing apparatus 1 is configured to include another
前述した制御手段22Aの初期化制御部224Aは、覚醒モードに移行するために電源が供給されると、すぐにTFTパネル40を初期化させる制御を開始している。
これに対して、この制御手段22Bの初期化制御部224Bは、覚醒モードに移行するために電源が供給されても、すぐに、TFTパネル40を初期化させる制御を開始せず、一定時間の経過を待ってからTFTパネル40の初期化を開始する。
具体的には、覚醒モードに移行するために電源の供給が開始されると、一定時間経過してから通信マイコン222Bが初期化開始通知を初期化制御部224Bに入力する。
初期化制御部224Bは、初期化開始通知を受けてからTFTパネル40に対する初期化制御を実行する。
なお、TFTパネル40の初期化が完了すると、TFT制御部223に対して初期化終了通知を入力する点は前述した初期化制御部224Aと同じである。
The
On the other hand, the
Specifically, when power supply is started to shift to the wake-up mode, the
The
Note that, when the initialization of the
図12は制御手段22Bにおける起動時のタイムチャートである。
通信マイコン222Bは、覚醒モードに移行するために電源の供給が開始されると、通信マイコン222B内のCPUやRAM等の初期化、OSの読み込み等の起動処理が行われ、OSの起動処理が完了すると、TFT制御部223等の外部装置の初期化を実行させる。
また、上記通信マイコン222Bは、OSの起動処理の途中過程において、初期化制御部224Bとの接続が確立すると、OSの起動処理の完了を待たずに初期化開始通知を初期化制御部224Bに入力する。
FIG. 12 is a time chart when the control means 22B is activated.
When the power supply to the
Further, when the connection with the
初期化制御部224Bは、初期化開始通知を受けてからTFTパネル40の初期化制御を開始するが、電源マイコン221の起動処理の完了を待たずにTFTパネル40の初期化制御を開始するので、この場合も、停止モード又はスリープモードから放射線画像の撮影が可能となる覚醒モードに移行するまでの所要時間を飛躍的に短縮することが可能となる。
また、覚醒モードに移行するために電源の供給の開始直後は、電源の動作が安定せず、供給される電力が変動するおそれがあるが、電源の供給開始から一定時間をおいてから初期化開始通知が発せられ、これに基づいてTFTパネル40の初期化制御が開始されるので、TFTパネル40の初期化を電源が安定した状態で行うことが可能である。
The
Immediately after the supply of power is started to shift to the wake-up mode, the operation of the power supply may not be stable and the supplied power may fluctuate. Since the start notification is issued and the initialization control of the
また、初期化制御部224Bは、TFTパネル40の初期化が完了すると、初期化終了通知をTFT制御部223に対して入力する(通信マイコン222Bに入力してもよい)。
例えば、画像データの解像度の向上のために、TFTパネル40の放射線検出素子7の数を増やすと、TFTパネル40の初期化の所要時間はより長くなる。
従って、図13に示すように、通信マイコン222Bの制御下にあるTFT制御部223等の構成の起動処理が完了した時点で、TFTパネル40の初期化が完了していない場合もあり得る。
しかしながら、初期化制御部224Bは、TFTパネル40の初期化が完了すると、初期化終了通知を出力するので、TFTパネル40の初期化が完了しない段階でTFT制御部223が画像データの取得制御や初期化時以外のリセット制御を開始することを回避することができ、動作不良等の発生を低減し、放射線画像撮影装置1の動作の安定化を図ることができる。なお、この効果は、前述した第二の実施形態の制御手段22Aでも得ることが出来る。
When the initialization of the
For example, if the number of
Therefore, as shown in FIG. 13, the initialization of the
However, when the initialization of the
なお、この制御手段22Bでは、覚醒モードに移行するために電源の供給の開始から一定時間を置いてから通信マイコン222Bが初期化開始通知を初期化制御部224Bに入力する構成を例示したが、これに限られない。
例えば、初期化制御部224Bが、タイマーを備え、覚醒モードに移行するために電源の供給を開始すると、タイマーが一定時間の経過を計時し、その経過を待ってからTFTパネル40の初期化制御を開示する構成とした場合でも、同じ効果を得ることが可能である。
また、通信マイコン222Bによる初期化開始通知も、コマンドや論理信号線のエッジにより発行しても良いし、初期化中はlowレベル、初期化終了後はhighレベルとなる信号により通知しても良い。
In the control means 22B, the
For example, when the
Also, the initialization start notification by the
[第四の実施形態]
本発明に係る放射線画像撮影装置の第四の実施形態について、図面を参照して説明する。
図14は第四の実施形態である制御手段22Cの回路構成を示すブロック図である。
放射線画像撮影装置1は、制御手段22に替えて以下に説明する他の制御手段22Cを備える構成としている。なお、この制御手段22Cについて、前述した制御手段22と同一の構成については同符号を付して重複する説明は省略し、制御手段22と異なる点について主に説明する。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment of the radiation image capturing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 14 is a block diagram showing the circuit configuration of the control means 22C according to the fourth embodiment.
The radiation image capturing apparatus 1 is configured to include another
この制御手段22CのTFT制御部223Cは、前述したTFT制御部223と異なり、コンフィグレーションを不要とする不揮発性メモリ搭載型のFPGAであり、TFTパネル40に対する初期化、画像データの取得等を行うための回路構成が不揮発性メモリに記録されたデバイスである。
従って、このTFT制御部223Cは、覚醒モードに移行するために電源の供給が開始されると、すぐに、TFTパネル40の初期化制御を実行することが可能となっている。
即ち、TFT制御部223Cは、初期化制御部としても機能する。
このため、制御手段22Cは、初期化制御部224及び切替スイッチ225を不要としている。
Unlike the above-mentioned
Therefore, the
That is, the
Therefore, the
上記制御手段22Cでは、覚醒モードへ移行するための電源供給が開始されると、通信マイコン222のCPUが起動処理を行い、通信マイコン222の外部のハードウェアの初期化を実行する。
一方、TFT制御部223Cは、覚醒モードへ移行するための電源供給が開始されると、内部の不揮発性メモリにより即座に起動し、通信マイコン222の指令を待たずに、TFTパネル40の初期化制御を開始する。
従って、制御手段22Cは、制御手段22と同様に、TFTパネル40の初期化を早期に開始することができるので、停止モード又はスリープモードから放射線画像の撮影が可能となる覚醒モードに移行するまでの所要時間を飛躍的に短縮することが可能となる。
In the control means 22C, when the power supply for shifting to the awakening mode is started, the CPU of the
On the other hand, when the power supply for shifting to the wake-up mode is started, the
Therefore, like the
なお、本発明が上記第一〜第四の実施形態の例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。 It is needless to say that the present invention is not limited to the examples of the first to fourth embodiments described above, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
1 放射線画像撮影装置
7 放射線検出素子
8 TFT
22,22A,22B,22C 制御手段
40 TFTパネル
221 電源マイコン(電源制御部)
221a 電源ボタン
222,222B 通信マイコン(主制御部)
223,223C TFT制御部(パネル制御部)
224,224A,224B 初期化制御部
225 切替スイッチ
226 無線モジュール
227 コントローラー
229 各種電源
SP センサーパネル
1 Radiation
22, 22A, 22B, 22C control means 40
223, 223C TFT control unit (panel control unit)
224, 224A, 224B
Claims (7)
当該センサーパネルを制御して放射線画像を取得する制御装置とを備える放射線画像撮影装置において、
前記制御装置は、
前記センサーパネルを含む各部への電源供給を制御する電源制御部と、
前記センサーパネルを制御するパネル制御部と、
前記電源制御部及び前記パネル制御部を含む前記制御装置の各部を制御する主制御部とを備え、
少なくとも前記主制御部及び前記センサーパネルを含む前記放射線画像撮影装置の一部又は全部の構成の電源切断状態から起動する場合に、
前記主制御部の起動時から前記主制御部による起動動作終了までの期間内に起動し、前記センサーパネルの初期化動作を開始する初期化制御部を備えることを特徴とする放射線画像撮影装置。 A sensor panel in which a plurality of radiation detection elements are two-dimensionally arranged,
In a radiographic image capturing apparatus including a control device that controls the sensor panel to acquire a radiographic image,
The control device is
A power control unit that controls power supply to each unit including the sensor panel,
A panel control unit for controlling the sensor panel,
A main control unit that controls each unit of the control device including the power supply control unit and the panel control unit,
When starting from a power-off state of a part or all of the configuration of the radiation image capturing apparatus including at least the main control unit and the sensor panel,
A radiation image capturing apparatus comprising: an initialization control unit that is activated within a period from when the main control unit is activated to when the activation operation by the main control unit is completed, and that starts the initialization operation of the sensor panel.
前記初期化制御部は、前記主制御部のオペレーションシステムの起動と同時に又は当該オペレーションシステムの起動動作の完了より前に、前記センサーパネルの初期化動作を開始することを特徴とする請求項1記載の放射線画像撮影装置。 The main control unit controls each unit of the control device based on an operation system,
2. The initialization control unit starts the initialization operation of the sensor panel at the same time as the activation of the operation system of the main control unit or before the completion of the activation operation of the operation system. Radiographic imager.
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