JP7190913B2 - Radiation imaging device and radiation imaging system - Google Patents

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Description

本発明は、放射線撮像装置および放射線撮像システムに関する。 The present invention relates to a radiation imaging apparatus and a radiation imaging system.

医療画像診断や非破壊検査において、半導体材料によって構成される平面検出器(フラットパネルディテクタ:FPD)を用いた放射線撮像装置が広く使用されている。こうした放射線撮像装置において、放射線撮像装置に入射する放射線をモニタすることが知られている。特許文献1には、放射線量をリアルタイムで検出することによって、放射線の照射中に入射した放射線の積算線量を把握し自動露出制御(Automatic Exposure Control:AEC)を行うことが示されている。 2. Description of the Related Art In medical image diagnosis and non-destructive inspection, radiation imaging apparatuses using flat panel detectors (FPDs) made of semiconductor materials are widely used. In such a radiation imaging apparatus, it is known to monitor radiation incident on the radiation imaging apparatus. Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200001 discloses that by detecting the radiation dose in real time, the integrated dose of incident radiation during irradiation is grasped and automatic exposure control (AEC) is performed.

特開平7-201490号公報JP-A-7-201490

特許文献1には、X線露光量検出画素から所定時間間隔で信号を読み出し、予め設定してある所定値と比較することが示されている。しかしながら、強い放射線が入射する(単位時間あたりの放射線量が多い)条件の場合、信号を読み出す1回あたりの信号値が大きくなり、蓄積された信号値が所定値を超えた時点で適性な露光量を超過してしまう可能性がある。一方、弱い放射線が入射する(単位時間あたりの放射線量が少ない)条件の場合、信号を読み出す1回あたりの信号値は小さくなるが、蓄積された信号値が所定値に達するまでの読出回数が増加することで、読出回路のノイズが信号値に重畳される回数が増加する。ノイズの重畳によって、蓄積された信号値が、目標線量に対して大きな誤差を含んでしまう可能性がある。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200003 discloses reading out signals from X-ray exposure amount detection pixels at predetermined time intervals and comparing them with preset predetermined values. However, in the case of conditions where strong radiation is incident (the amount of radiation per unit time is large), the signal value per signal readout becomes large, and when the accumulated signal value exceeds a predetermined value, appropriate exposure is not possible. It is possible to exceed the quantity. On the other hand, under the condition that weak radiation is incident (the radiation dose per unit time is small), the signal value per readout is small, but the number of readouts until the accumulated signal value reaches a predetermined value is large. The increase increases the number of times the readout circuit noise is superimposed on the signal value. Due to superimposition of noise, the accumulated signal value may contain a large error with respect to the target dose.

本発明は、AECの精度向上に有利な技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technique that is advantageous for improving the accuracy of AEC.

上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る放射線撮像装置は、放射線画像を取得するための撮像部に配され、入射する放射線を検出するための複数の検出素子を含む放射線撮像装置であって、放射線撮像装置は、線量取得部をさらに含み、線量取得部は、露出制御を行う期間において、複数の検出素子のうち第1検出素子および第2検出素子から、並行して互いに異なるサンプリング周期で信号を取得し、第1検出素子から取得する第1信号と、第2検出素子から取得する第2信号と、に基づいて、入射する放射線量を検出することを特徴とする。 In view of the above problems, a radiation imaging apparatus according to an embodiment of the present invention is a radiation imaging apparatus that is arranged in an imaging unit for acquiring a radiation image and includes a plurality of detection elements for detecting incident radiation. The radiation imaging apparatus further includes a dose acquisition unit, and the dose acquisition unit performs different sampling cycles in parallel from the first detection element and the second detection element among the plurality of detection elements during the exposure control period. and detecting the amount of incident radiation based on the first signal obtained from the first detection element and the second signal obtained from the second detection element.

上記手段によって、AECの精度向上に有利な技術を提供する。 The above means provide a technique that is advantageous for improving the accuracy of AEC.

本発明の実施形態にかかる放射線撮像装置を用いた放射線撮像システムの構成例を示す図。1 is a diagram showing a configuration example of a radiation imaging system using a radiation imaging apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG. 図1の放射線撮像装置の撮像部の構成例を示す等価回路図。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a configuration example of an imaging unit of the radiation imaging apparatus of FIG. 1; 図1の放射線撮像装置の撮像部の構成例を示す等価回路図。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a configuration example of an imaging unit of the radiation imaging apparatus of FIG. 1; 図1の放射線撮像装置の動作例を示すフロー図。FIG. 2 is a flowchart showing an operation example of the radiation imaging apparatus in FIG. 1; 図1の放射線撮像装置の動作例を示すタイミング図。FIG. 2 is a timing chart showing an operation example of the radiation imaging apparatus in FIG. 1; 図1の放射線撮像装置の動作例を示すタイミング図。FIG. 2 is a timing chart showing an operation example of the radiation imaging apparatus in FIG. 1; 比較例の放射線撮像装置の動作例を示すタイミング図。FIG. 4 is a timing chart showing an operation example of a radiation imaging apparatus of a comparative example;

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims. Although multiple features are described in the embodiments, not all of these multiple features are essential to the invention, and multiple features may be combined arbitrarily. Furthermore, in the accompanying drawings, the same or similar configurations are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

また、本発明における放射線には、放射線崩壊によって放出される粒子(光子を含む)の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギを有するビーム、例えばX線や粒子線、宇宙線なども含みうる。 Radiation in the present invention includes alpha rays, beta rays, and gamma rays, which are beams produced by particles (including photons) emitted by radioactive decay, as well as beams having energy equal to or higher than the same level, such as X rays. It can also include rays, particle rays, and cosmic rays.

図1~7を参照して、本発明の実施形態における放射線撮像装置について説明する。図1は、本発明の実施形態における放射線撮像装置100を用いた放射線撮像システムSYSの構成例を示す図である。本実施形態において、放射線撮像システムSYSは、放射線撮像装置100、制御用コンピュータ200、放射線制御装置300、放射線発生装置400を含む。 A radiation imaging apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a radiation imaging system SYS using a radiation imaging apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the radiation imaging system SYS includes a radiation imaging device 100 , a control computer 200 , a radiation control device 300 and a radiation generation device 400 .

放射線撮像装置100は、放射線画像を取得するための撮像部120に配され、入射する放射線を検出するための複数の検出素子を含む。また、撮像部120の構成の詳細は後述するが、撮像部120は、放射線画像を生成するための複数の画素が配された画素アレイをさらに含み、画像情報を出力する。放射線撮像装置100は、撮像部120に配された検出素子から信号を取得し、露出制御を行うために入射する放射線量を検出する線量取得部140、撮像部120の駆動を制御するための駆動制御ユニット160をさらに含む。線量取得部140は、放射線の照射中に、検出素子から出力された信号を演算し、入射した放射線量や放射線強度の時間変動を含む露光情報を出力する。線量取得部140には、FPGA(Field-Programmable Gate Array)やDSP(Digital Signal Processor)、プロセッサなどのデジタル信号処理回路が用いられてもよい。また、線量取得部140には、サンプルホールド回路やオペアンプなどのアナログ回路が用いてられてもよい。また、図1において、線量取得部140は、放射線撮像装置100内に配される構成としたが、線量取得部140の機能の一部またはすべてが、制御用コンピュータ200に含まれていてもよい。この場合、放射線撮像装置100と制御用コンピュータ200のうち線量取得部140の機能とをあわせて、本発明の「放射線撮像装置」といえる。 The radiation imaging apparatus 100 is arranged in an imaging unit 120 for acquiring radiation images and includes a plurality of detection elements for detecting incident radiation. The imaging unit 120 further includes a pixel array in which a plurality of pixels for generating a radiographic image are arranged, and outputs image information, although the details of the configuration of the imaging unit 120 will be described later. The radiation imaging apparatus 100 acquires signals from the detection elements arranged in the imaging unit 120, and has a dose acquisition unit 140 that detects the amount of incident radiation to perform exposure control. Further includes a control unit 160 . The dose acquisition unit 140 calculates the signals output from the detection elements during radiation irradiation, and outputs exposure information including the amount of incident radiation and temporal fluctuations in radiation intensity. A digital signal processing circuit such as an FPGA (Field-Programmable Gate Array), a DSP (Digital Signal Processor), or a processor may be used for the dose acquisition unit 140 . Also, the dose acquisition unit 140 may use an analog circuit such as a sample-and-hold circuit or an operational amplifier. 1, the dose acquisition unit 140 is arranged in the radiation imaging apparatus 100, but part or all of the functions of the dose acquisition unit 140 may be included in the control computer 200. . In this case, the radiation imaging apparatus 100 and the functions of the dose acquisition unit 140 of the control computer 200 can be collectively referred to as the "radiation imaging apparatus" of the present invention.

制御用コンピュータ200は、放射線撮像システムSYSの全体を制御し、放射線の照射の制御や放射線画像の取得を行う。また、制御用コンピュータ200は、ユーザ(例えば、医師や放射線技師)が放射線撮像システムSYSを使用する際のユーザインタフェースとして機能しうる。放射線制御装置300は、制御用コンピュータ200から受信する放射線の照射制御に関する信号に従って放射線発生装置400を動作させる。放射線発生装置400は、放射線制御装置300に従って、放射線撮像装置100に放射線を照射する。 The control computer 200 controls the radiation imaging system SYS as a whole, controls irradiation of radiation, and acquires radiation images. Also, the control computer 200 can function as a user interface when a user (for example, a doctor or a radiological technologist) uses the radiation imaging system SYS. The radiation control apparatus 300 operates the radiation generating apparatus 400 according to a signal regarding radiation irradiation control received from the control computer 200 . The radiation generation device 400 irradiates the radiation imaging device 100 with radiation according to the radiation control device 300 .

図2は、本実施形態における撮像部120の構成例を示す等価回路図である。撮像部120は、画素アレイ112、読出回路113、駆動回路114、A/D変換器110を含む。図2には、説明の簡便化のために、5行×5列の画素PIXが配された画素アレイ112が示されている。しかしながら、実際の画素アレイ112は、より多くの画素PIXが配され、例えば、17インチの撮像装置では約2800行×約2800列の画素PIXを有しうる。 FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a configuration example of the imaging unit 120 in this embodiment. The imaging unit 120 includes a pixel array 112 , a readout circuit 113 , a drive circuit 114 and an A/D converter 110 . FIG. 2 shows a pixel array 112 in which 5 rows×5 columns of pixels PIX are arranged for simplification of explanation. However, the actual pixel array 112 may have more pixels PIX arranged, for example, about 2800 rows by about 2800 columns of pixels PIX for a 17 inch imager.

画素アレイ112は、行列状に配された複数の画素PIXを有する。画素PIXは、放射線を電荷に変換する変換素子102と、その電荷に応じた電気信号を出力するためのスイッチ素子101と、を含む。本実施形態において、変換素子102として、放射線を変換素子で検知可能な光に変換する波長変換体(例えば、シンチレータ)と、波長変換体で変換された光を電荷に変換する光電変換素子と、が用いられる。光電変換素子には、ガラス基板などの絶縁基板上に配され、アモルファスシリコンを主材料とするMIS型フォトダイオードが用いられてもよい。また、光電変換素子には、シリコンなどの半導体基板上に配されたPIN型フォトダイオードが用いられてもよい。また、変換素子102は、上述の放射線を光電変換素子が感知可能な波長帯域の光に変換する波長変換体を備えた間接型の変換素子に限られることはなく、放射線を直接、電荷に変換する直接型の変換素子が用いられてもよい。この場合、変換素子の主材料としてアモルファスセレンなどが用いられてもよい。スイッチ素子101には、制御端子と2つの主端子とを有するトランジスタが用いられてもよい。本実施形態において、スイッチ素子101として、薄膜トランジスタ(TFT)が用いられる。 The pixel array 112 has a plurality of pixels PIX arranged in a matrix. The pixel PIX includes a conversion element 102 that converts radiation into charge, and a switch element 101 that outputs an electrical signal corresponding to the charge. In this embodiment, as the conversion element 102, a wavelength conversion body (for example, a scintillator) that converts radiation into light that can be detected by the conversion element, a photoelectric conversion element that converts the light converted by the wavelength conversion body into an electric charge, is used. The photoelectric conversion element may be an MIS photodiode that is arranged on an insulating substrate such as a glass substrate and that is mainly made of amorphous silicon. A PIN photodiode arranged on a semiconductor substrate such as silicon may be used as the photoelectric conversion element. Further, the conversion element 102 is not limited to an indirect type conversion element provided with a wavelength converter that converts the above-described radiation into light in a wavelength band that can be sensed by the photoelectric conversion element, and directly converts radiation into electric charge. A direct type conversion element may be used. In this case, amorphous selenium or the like may be used as the main material of the conversion element. A transistor having a control terminal and two main terminals may be used as the switch element 101 . In this embodiment, a thin film transistor (TFT) is used as the switch element 101 .

変換素子102の一方の電極は、スイッチ素子101の2つの主端子の一方に電気的に接続され、他方の電極は、共通のバイアス配線Bsを介してバイアス電源103に電気的に接続される。行方向(図2において横方向)に配されるスイッチ素子101、例えばスイッチT11~T15は、制御端子が駆動配線Vg1に共通に電気的に接続されている。スイッチT11~T15には、駆動回路114からスイッチT11~T15の導通状態を制御する駆動信号が、駆動配線Vg1を介して行単位で与えられる。列方向(図2において縦方向)に配されるスイッチ素子101、例えばスイッチT11~T51は、他方の主端子が信号配線Sig1に電気的に接続されている。スイッチT11~T51が導通状態である間、変換素子102に蓄積された電荷に応じた信号が、信号配線Sig1を介して読出回路113に出力される。列方向に配される信号配線Sig1~Sig5は、同じ駆動配線Vgに接続された画素PIXから出力される信号を、並列に読出回路113に伝送する。 One electrode of the conversion element 102 is electrically connected to one of the two main terminals of the switch element 101, and the other electrode is electrically connected to a bias power supply 103 via a common bias wiring Bs. The switch elements 101 arranged in the row direction (horizontal direction in FIG. 2), such as switches T11 to T15, have their control terminals electrically connected in common to the drive wiring Vg1. The switches T11 to T15 are supplied with driving signals for controlling the conductive states of the switches T11 to T15 from the driving circuit 114 on a row-by-row basis via the driving wiring Vg1. The switch elements 101 arranged in the column direction (the vertical direction in FIG. 2), such as the switches T11 to T51, have the other main terminals electrically connected to the signal wiring Sig1. While the switches T11 to T51 are in a conductive state, a signal corresponding to the charges accumulated in the conversion element 102 is output to the readout circuit 113 via the signal wiring Sig1. The signal wirings Sig1 to Sig5 arranged in the column direction transmit the signals output from the pixels PIX connected to the same driving wiring Vg to the readout circuit 113 in parallel.

本実施形態において、スイッチT23、T43を含む画素PIXは、露出制御を行う期間、つまり、放射線の照射中に、入射する放射線量を検出する検出素子として個別に動作させるため、駆動配線Vgd1、Vgd2に接続されている。ここで、図2において、画素アレイ112に配される画素PIXのうち検出素子として機能する画素を検出素子PIXDと表記する。また、それぞれの検出素子PIXDのうち、特定の検出素子を示す場合、検出素子PIXD1のように、参照記号に数字をさらに添える。図2に示される構成において、スイッチT23を含む検出素子を検出素子PIXD1、スイッチT43を含む検出素子を検出素子PIXD2とよぶ。 In the present embodiment, the pixels PIX including the switches T23 and T43 are individually operated as detection elements for detecting the amount of incident radiation during exposure control, that is, during radiation irradiation. It is connected to the. Here, in FIG. 2, among the pixels PIX arranged in the pixel array 112, pixels functioning as detection elements are denoted as detection elements PIXD. Further, when indicating a specific detecting element among the respective detecting elements PIXD, a number is added to the reference symbol, such as detecting element PIXD1. In the configuration shown in FIG. 2, the detection element including the switch T23 is called the detection element PIXD1, and the detection element including the switch T43 is called the detection element PIXD2.

入射する放射線量を検出するための複数の検出素子PIXDは、図2に示されるように、画素アレイ112に配される。1つの関心領域に複数の検出素子PIXDが配されるように、検出素子PIXDは、近接して配されていてもよい。例えば、検出素子PIXDが、複数の画素PIXが配されるピッチにおいて、10ピッチ以下の間隔で配されていてもよい。ただし、検出素子PIXDが1ピッチ、つまり、互いに隣り合うように配された場合、検出素子PIXDの位置の画像データを補完する際、放射線画像を生成するための画素PIXの間隔が開いてしまい、補間の精度が下がる可能性がある。そこで、例えば、検出素子PIXDを2ピッチ以上の間隔で配することによって、検出素子PIXDに隣接する周囲の画素PIXの画素値を用いて検出素子PIXDの位置の画像データを補完することが可能となる。図2に示される構成において、検出素子PIXD1と検出素子PIXD2とは、画素PIX2ピッチ分の間隔をあけて配されている。 A plurality of detector elements PIXD for detecting the incident radiation dose are arranged in the pixel array 112, as shown in FIG. The detector elements PIXD may be arranged in close proximity such that a plurality of detector elements PIXD are arranged in one region of interest. For example, the detection elements PIXD may be arranged at intervals of 10 pitches or less in the pitch at which the plurality of pixels PIX are arranged. However, when the detector elements PIXD are arranged at one pitch, that is, adjacent to each other, when interpolating the image data at the position of the detector elements PIXD, the intervals between the pixels PIX for generating the radiographic image are widened. Interpolation accuracy may decrease. Therefore, for example, by arranging the detection elements PIXD at intervals of two or more pitches, it is possible to complement the image data at the position of the detection element PIXD using the pixel values of the surrounding pixels PIX adjacent to the detection element PIXD. Become. In the configuration shown in FIG. 2, the detection element PIXD1 and the detection element PIXD2 are arranged with an interval corresponding to the pixel PIX2 pitch.

本実施形態において、駆動配線Vgd1、Vgd2には、それぞれ1つの検出素子PIXDが接続されているが、駆動配線Vgd1、Vgd2に、それぞれ複数の検出素子PIXDを接続させてもよい。また、1つの関心領域内に、3つ以上の検出素子PIXDを配し、それぞれに別の駆動配線Vgdを接続してもよい。また、図2に示される構成において、検出素子PIXDは、同じ信号配線Sig3に信号を出力するが、これに限られることはなく、それぞれ異なる信号配線Sigに信号を出力する構成になっていてもよい。換言すると、検出素子PIXDは、互いに異なる列に配されていてもよい。また、図2に示される構成において、検出素子PIXD1と検出素子PIXD2とは、異なる行に配されているが、これに限られることはない。それぞれ異なる駆動配線Vgdに接続された検出素子PIXDが、同じ行に配されていてもよい。 In this embodiment, one detection element PIXD is connected to each of the drive wirings Vgd1 and Vgd2, but a plurality of detection elements PIXD may be connected to each of the drive wirings Vgd1 and Vgd2. Also, three or more detection elements PIXD may be arranged in one region of interest, and separate drive wiring Vgd may be connected to each of them. In addition, in the configuration shown in FIG. 2, the detection element PIXD outputs signals to the same signal wiring Sig3, but is not limited to this. good. In other words, the detector elements PIXD may be arranged in different columns. In addition, in the configuration shown in FIG. 2, the detection element PIXD1 and the detection element PIXD2 are arranged in different rows, but it is not limited to this. Detecting elements PIXD connected to different drive wirings Vgd may be arranged in the same row.

読出回路113には、画素アレイ112に配された画素PIXから並列に出力された信号を増幅する増幅回路106が、信号配線Sigごとに設けられている。増幅回路106は、積分増幅器105、可変増幅器104、サンプルホールド回路107を含む。 The readout circuit 113 is provided with an amplifier circuit 106 that amplifies signals output in parallel from the pixels PIX arranged in the pixel array 112 for each signal line Sig. Amplifier circuit 106 includes integrating amplifier 105 , variable amplifier 104 , and sample-and-hold circuit 107 .

積分増幅器105は、画素PIX、検出素子PIXDから出力された信号を増幅する。より具体的には、積分増幅器105は、画素PIX、検出素子PIXDから読み出された電気信号を増幅して出力する演算増幅器、積分容量、リセットスイッチを含む。積分増幅器105は、積分容量の値を変化させることによって、増幅率を変更することが可能である。演算増幅器の反転入力端子には画素PIX、検出素子PIXDから出力された信号が入力され、正転入力端子には基準電源111から基準電圧Vrefが入力される。また、演算増幅器の出力端子から増幅された信号が出力される。また、積分容量が、演算増幅器の反転入力端子と出力端子との間に配される。可変増幅器104は、積分増幅器105から出力された信号を増幅する。サンプルホールド回路107は、積分増幅器105、可変増幅器104で増幅された信号をサンプリングし保持する。サンプルホールド回路107は、サンプリングスイッチとサンプリング容量とを含む。 The integral amplifier 105 amplifies the signals output from the pixel PIX and the detection element PIXD. More specifically, the integral amplifier 105 includes an operational amplifier that amplifies and outputs an electrical signal read from the pixel PIX and the detection element PIXD, an integral capacitor, and a reset switch. Integrating amplifier 105 can change the amplification factor by changing the value of the integrating capacitor. A signal output from the pixel PIX and the detection element PIXD is input to the inverting input terminal of the operational amplifier, and a reference voltage Vref is input from the reference power supply 111 to the non-inverting input terminal. Also, an amplified signal is output from the output terminal of the operational amplifier. Also, an integration capacitor is arranged between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier. Variable amplifier 104 amplifies the signal output from integrating amplifier 105 . A sample hold circuit 107 samples and holds the signal amplified by the integrating amplifier 105 and the variable amplifier 104 . The sample hold circuit 107 includes sampling switches and sampling capacitors.

また、読出回路113は、増幅回路106から並列に読み出された信号を順次出力して直列信号の画像信号として出力するマルチプレクサ108と、画像信号をインピーダンス変換して出力するバッファ増幅器109と、を含む。バッファ増幅器109から出力されたアナログ電気信号である画像信号Voutは、A/D変換器110によってデジタルデータに変換される。放射線の照射中、検出素子PIXDからA/D変換器110を介して出力されるデジタルデータは、上述の線量取得部140に供給される。また、放射線の照射後、それぞれの画素PIXからA/D変換器110を介して出力されるデジタルデータに変換された信号は、画像情報として制御用コンピュータ200へ供給される。制御用コンピュータ200は、放射線撮像装置100の画素PIXから供給される信号を処理し、放射線画像として制御用コンピュータ200の表示部や外部のディスプレイに表示する信号処理部として機能してもよい。 The reading circuit 113 includes a multiplexer 108 that sequentially outputs the signals read out in parallel from the amplifier circuit 106 and outputs them as serial image signals, and a buffer amplifier 109 that impedance-converts and outputs the image signals. include. The image signal Vout which is an analog electrical signal output from the buffer amplifier 109 is converted into digital data by the A/D converter 110 . Digital data output from the detection element PIXD through the A/D converter 110 during radiation irradiation is supplied to the dose acquisition unit 140 described above. After radiation irradiation, signals converted into digital data output from the respective pixels PIX via the A/D converter 110 are supplied to the control computer 200 as image information. The control computer 200 may function as a signal processing unit that processes signals supplied from the pixels PIX of the radiation imaging apparatus 100 and displays them as radiographic images on the display unit of the control computer 200 or an external display.

また、撮像部120は、各種の電源を供給する電源部として、増幅回路の基準電源111、バイアス電源103を含む。基準電源111は、積分増幅器105の演算増幅器の正転入力端子に基準電圧Vrefを供給する。バイアス電源103は、バイアス配線Bsを介してそれぞれの画素PIXの変換素子102に共通のバイアス電圧Vsを供給する。 The imaging unit 120 also includes a reference power supply 111 and a bias power supply 103 for the amplifier circuit as power supply units that supply various power supplies. A reference power supply 111 supplies a reference voltage Vref to the non-inverting input terminal of the operational amplifier of the integrating amplifier 105 . A bias power supply 103 supplies a common bias voltage Vs to the conversion element 102 of each pixel PIX via a bias wiring Bs.

駆動回路114は、駆動制御ユニット160から供給される制御信号D-CLK、OE、DIOに応じて、スイッチ素子101を導通状態にする導通電圧Vcomと非導通状態にする非導通電圧Vssとを含む駆動信号を、それぞれの駆動配線Vg、Vgdに出力する。これによって、駆動回路114は、スイッチ素子101の導通状態および非導通状態を制御し、画素アレイ112を駆動する。制御信号D-CLKは、駆動回路114として用いられるシフトレジスタのシフトクロックである。制御信号DIOは、シフトレジスタが転送するパルスである。制御信号OEは、シフトレジスタの出力端を制御する信号である。以上によって、駆動の所要時間と走査方向が設定される。 The drive circuit 114 includes a conducting voltage Vcom for making the switch element 101 conductive and a non-conducting voltage Vss for making the switch element 101 non-conductive in accordance with the control signals D-CLK, OE, and DIO supplied from the drive control unit 160. Drive signals are output to the respective drive wirings Vg and Vgd. Thereby, the drive circuit 114 controls the conducting state and the non-conducting state of the switch element 101 to drive the pixel array 112 . A control signal D-CLK is a shift clock for a shift register used as the drive circuit 114 . The control signal DIO is a pulse transferred by the shift register. A control signal OE is a signal that controls the output terminal of the shift register. The time required for driving and the scanning direction are set as described above.

また、駆動制御ユニット160は、読出回路113に制御信号RC、SH、CLKを供給することによって、読出回路113の各構成要素の動作を制御する。制御信号RCは、積分増幅器105のリセットスイッチの動作を制御するための信号である。制御信号SHは、サンプルホールド回路107の動作を制御するための信号である。制御信号CLKは、マルチプレクサ108の動作を制御するための信号である。 The drive control unit 160 also controls the operation of each component of the readout circuit 113 by supplying control signals RC, SH, and CLK to the readout circuit 113 . A control signal RC is a signal for controlling the operation of the reset switch of the integrating amplifier 105 . A control signal SH is a signal for controlling the operation of the sample hold circuit 107 . Control signal CLK is a signal for controlling the operation of multiplexer 108 .

本実施形態において、図2に示されるように、検出素子PIXDと放射線画像を生成するための画素PIXとで接続する駆動配線Vg、Vgdを分離し、それぞれ異なるタイミングでスイッチ素子101を動作できるように構成されている。換言すると、検出素子PIXDは、放射線画像を取得するための画素PIXとは独立して設けられている。しかしながら、検出素子の配置は、この構成に限られることはない。例えば、図3に示されるように、放射線画像を取得するための画素PIXとは独立した検出素子PIXDを配さずに、放射線画像を取得するための画素PIXのうち一部が、検出素子として機能するようにしてもよい。この場合、関心領域内の特定の行の駆動配線Vgに接続されている画素PIXを検出素子として用いる。このとき、詳細は後述するが、並行して互いに異なる一定のサンプリング周期で信号を取得するために、画素PIXのうち関心領域内の複数の行に配された画素PIXを検出素子として利用する。 In this embodiment, as shown in FIG. 2, the drive wirings Vg and Vgd connecting the detection element PIXD and the pixel PIX for generating the radiographic image are separated so that the switch elements 101 can be operated at different timings. is configured to In other words, the detection elements PIXD are provided independently of the pixels PIX for acquiring radiographic images. However, the arrangement of the detection elements is not limited to this configuration. For example, as shown in FIG. 3, some of the pixels PIX for acquiring the radiographic image are used as detecting elements without arranging the detecting elements PIXD independent of the pixels PIX for acquiring the radiographic image. It may work. In this case, the pixels PIX connected to the drive wiring Vg of a specific row within the region of interest are used as detection elements. At this time, although details will be described later, pixels PIX arranged in a plurality of rows within the region of interest among the pixels PIX are used as detection elements in order to acquire signals in parallel at different constant sampling cycles.

次いで、図4、5を用いて本実施形態における放射線撮像装置100の動作について説明する。図4は、放射線撮像装置100の動作例を示すフロー図、図5は、放射線撮像装置100の動作例を示すタイミング図である。 Next, the operation of the radiation imaging apparatus 100 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flow chart showing an operation example of the radiation imaging apparatus 100, and FIG. 5 is a timing chart showing an operation example of the radiation imaging apparatus 100. As shown in FIG.

まず、放射線撮像装置100を用いた放射線画像を取得するための撮像準備を行う(S401)。撮像準備の工程において、被写体(例えば、患者)、放射線撮像装置100および放射線発生装置400のそれぞれの配置が行われる。また、撮像準備の工程において、放射線の照射条件や自動露出制御(Automatic Exposure Control:AEC)を行う関心領域の位置や目標線量の設定などが行われる。目標線量の設定は、1つまたは複数の関心領域の放射線量の最大値や平均値、放射線量の最大値と最小値の差や比率で設定され、制御用コンピュータ200によって放射線量の閾値に変換され、放射線撮像装置100の線量取得部140に供給される。放射線量の閾値への変換は、線量取得部140で行われてもよい。線量取得部140は、放射線量の閾値に基づいて、放射線撮像装置100の検出素子PIXDによって検出された入射した放射線量が、目標線量に到達したか否かの判定を行う。 First, imaging preparation for acquiring a radiation image using the radiation imaging apparatus 100 is performed (S401). In the imaging preparation process, the subject (for example, a patient), the radiation imaging apparatus 100, and the radiation generating apparatus 400 are arranged. In addition, in the imaging preparation process, the irradiation conditions of radiation, the position of the region of interest for which automatic exposure control (AEC) is performed, the target dose, and the like are set. The setting of the target dose is set by the maximum value or average value of the radiation dose of one or more regions of interest, the difference or ratio between the maximum value and the minimum value of the radiation dose, and is converted into the threshold value of the radiation dose by the control computer 200. and supplied to the dose acquisition unit 140 of the radiation imaging apparatus 100 . The conversion of the radiation dose to the threshold value may be performed by the dose acquisition unit 140 . The dose acquisition unit 140 determines whether or not the incident radiation dose detected by the detection element PIXD of the radiation imaging apparatus 100 has reached the target dose, based on the radiation dose threshold.

撮像準備が完了すると、駆動制御ユニット160は、放射線の照射が開始されるまでの間、リセット駆動(空読み駆動)を行う(S402)。リセット駆動は、図5に示されるように、駆動回路114から駆動配線Vgに順次、スイッチ素子101が導通する電圧(導通電圧Vcom)を印加し、それぞれの画素PIXの変換素子102で発生するダーク電荷などをリセットする動作である。リセット駆動において、それぞれの画素PIXから取得される信号を、放射線画像を生成する際のオフセット補正に用いてもよい。このリセット駆動において、駆動回路114から駆動配線Vgdに順次、導通電圧Vcomを印加し、検出素子PIXDも同時にリセット動作を行う。 When the imaging preparation is completed, the drive control unit 160 performs reset driving (idle reading driving) until radiation irradiation is started (S402). In the reset driving, as shown in FIG. 5, a voltage (conducting voltage Vcom) that makes the switching element 101 conductive is sequentially applied from the driving circuit 114 to the driving wiring Vg, and the dark generated in the conversion element 102 of each pixel PIX is reduced. This is an operation for resetting electric charges and the like. In reset driving, signals obtained from each pixel PIX may be used for offset correction when generating a radiographic image. In this reset drive, the conduction voltage Vcom is sequentially applied from the drive circuit 114 to the drive wiring Vgd, and the detection element PIXD also performs a reset operation at the same time.

リセット駆動は、放射線の曝射スイッチがユーザによって押下されるまで繰り返される。(S403のNO)。ユーザによって曝射スイッチが押下されると(S403のYES)、線量取得部140は、放射線が照射される前に、露出制御に用いられる検出素子PIXDのオフセット信号を取得する(S404)。放射線が照射されない状態で、駆動制御ユニット160が、検出素子PIXDのスイッチ素子101が順次導通するように制御することによって、線量取得部140は、オフセット信号を取得することができる。オフセット信号のノイズを抑制するために、線量取得部140は、それぞれの検出素子PIXDから複数回にわたってオフセット信号を取得し、複数のオフセット信号を加算平均してもよい。このとき、線量取得部140は、それぞれの検出素子PIXDで露出制御を行う期間に信号をサンプリングする周期と同じサンプリング周期でオフセット信号を取得する。図5に示されるように、線量取得部140は、検出素子PIXD1から露出制御を行う期間と同じサンプリング周期SR1で検出素子PIXD1のオフセット信号を取得する。同様に、線量取得部140は、検出素子PIXD2から露出制御を行う期間と同じサンプリング周期SR2で検出素子PIXD2のオフセット信号を取得する。これによって、露出制御を行う際に、それぞれの検出素子PIXDから出力される信号に対して、サンプリング周期に応じた適切なオフセット補正を行うことができる。 The reset driving is repeated until the radiation exposure switch is pressed by the user. (NO in S403). When the user presses the exposure switch (YES in S403), the dose acquisition unit 140 acquires the offset signal of the detection element PIXD used for exposure control before radiation is emitted (S404). The drive control unit 160 controls the switch elements 101 of the detection elements PIXD so that they are sequentially turned on while radiation is not applied, so that the dose acquisition section 140 can acquire the offset signal. In order to suppress noise in the offset signal, the dose acquisition unit 140 may acquire the offset signal from each detection element PIXD multiple times and add and average the multiple offset signals. At this time, the dose acquisition unit 140 acquires the offset signal at the same sampling cycle as the signal sampling cycle during the exposure control period of each detection element PIXD. As shown in FIG. 5, the dose acquisition unit 140 acquires the offset signal of the detection element PIXD1 from the detection element PIXD1 at the same sampling period SR1 as the period during which exposure control is performed. Similarly, the dose acquisition unit 140 acquires the offset signal of the detection element PIXD2 from the detection element PIXD2 at the same sampling period SR2 as the period during which the exposure control is performed. As a result, when performing exposure control, it is possible to perform appropriate offset correction according to the sampling period for the signal output from each detection element PIXD.

検出素子PIXDのオフセット信号を取得した後、放射線の照射が開始される(S405)。例えば、線量取得部140が、露出制御を行う期間において使用する検出素子PIXDのオフセット信号を取得したことに応じて、制御用コンピュータ200に放射線の照射に対する準備が整ったことを示す信号を送信する。制御用コンピュータ200は、この信号に応じて、放射線制御装置300を介して放射線発生装置400から放射線撮像装置100への放射線の照射を開始させてもよい。また、例えば、線量取得部140が、直接、放射線制御装置300に放射線の照射に対する準備が整ったことを示す信号を送信してもよい。この信号に応じて、放射線制御装置300は、放射線発生装置400に放射線撮像装置100への放射線の照射を開始させる。 After acquiring the offset signal of the detection element PIXD, irradiation of radiation is started (S405). For example, the dose acquisition unit 140 transmits to the control computer 200 a signal indicating that preparations for radiation irradiation have been completed in response to acquiring the offset signal of the detection element PIXD used during the exposure control period. . In response to this signal, the control computer 200 may cause the radiation generator 400 to start irradiating the radiation imaging apparatus 100 with radiation via the radiation control apparatus 300 . Further, for example, the dose acquisition unit 140 may directly transmit a signal indicating that preparations for radiation irradiation have been completed to the radiation control apparatus 300 . In response to this signal, the radiation control apparatus 300 causes the radiation generator 400 to start irradiating the radiation imaging apparatus 100 with radiation.

放射線の照射中、駆動制御ユニット160が、検出素子PIXDのスイッチ素子101が順次導通するように制御することによって、線量取得部140は、検出素子PIXDから露出制御を行うための信号を取得する(S406)。このとき、線量取得部140は、同じ関心領域に配された検出素子PIXD1と検出素子PIXD2とから、並行して互いに異なる一定のサンプリング周期で信号を取得する。図5に示されるように、駆動配線Vgd1に導通電圧Vcomが印加され、検出素子PIXD1から信号をサンプリングするサンプリング周期SR1と、駆動配線Vgd2に導通電圧Vcomが印加され、検出素子PIXD2から信号をサンプリングするサンプリング周期SR2と、が異なっている。これによって、線量取得部140は、同じ関心領域に入射する放射線に対して、異なるサンプリング周期の信号を取得することができる。 During radiation irradiation, the drive control unit 160 controls so that the switch elements 101 of the detection elements PIXD are sequentially turned on, whereby the dose acquisition unit 140 acquires signals for performing exposure control from the detection elements PIXD ( S406). At this time, the dose acquisition unit 140 acquires signals from the detection elements PIXD1 and PIXD2 arranged in the same region of interest in parallel at different constant sampling periods. As shown in FIG. 5, the conduction voltage Vcom is applied to the drive wiring Vgd1, and the sampling period SR1 for sampling the signal from the detection element PIXD1, and the conduction voltage Vcom is applied to the drive wiring Vgd2, and the signal is sampled from the detection element PIXD2. is different from the sampling period SR2. This allows the dose acquisition unit 140 to acquire signals with different sampling cycles for radiation incident on the same region of interest.

サンプリング周期の組み合わせは、放射線撮像装置100の工場出荷時などで、予め決められている値であってもよい。また、サンプリング周期の組み合わせは、ユーザが制御用コンピュータ200に入力する撮像部位や撮像条件などから決定するようにしてもよい。この場合、サンプリング周期の組み合わせは、撮像部位や撮像条件などに応じて制御用コンピュータ200の記憶部などに記憶された組み合わせを読み出してもよいし、ユーザが組み合わせを適宜、選択してもよい。例えば、放射線の照射時間が1ms~1000msであり、1つの関心領域で2種類のサンプリング周期で検出素子PIXDを動作させる場合、2つのサンプリング周期の比は、1:10程度としてもよい。例えば、図5に示されるような、短いサンプリング周期SR1が、長いサンプリング周期SR2の1/3以下かつ1/20以上であってもよい。 The combination of sampling periods may be predetermined values such as when the radiation imaging apparatus 100 is shipped from the factory. Also, the combination of sampling periods may be determined based on the imaging region, imaging conditions, and the like input to the control computer 200 by the user. In this case, a combination of sampling periods may be read out from the storage unit of the control computer 200 according to the imaging region, imaging conditions, or the like, or may be selected by the user as appropriate. For example, when the irradiation time of radiation is 1 ms to 1000 ms and the detection element PIXD is operated with two kinds of sampling periods in one region of interest, the ratio of the two sampling periods may be about 1:10. For example, as shown in FIG. 5, the short sampling period SR1 may be 1/3 or less and 1/20 or more of the long sampling period SR2.

また、例えば、線量取得部140は、露出制御を行う期間において、上述の検出素子PIXD1、2が配される関心領域とは異なる領域に配された2つ以上の検出素子PIXDから、検出素子PIXD1、2と並行して信号を取得してもよい。ここでは、検出素子PIXD1、2とは異なる関心領域に配される検出素子をそれぞれ検出素子PIXD3、4とよぶ。線量取得部140は、検出素子PIXD3と検出素子PIXD4とから、検出素子PIXD1と検出素子PIXD2との関係と同様に、互いに異なる一定のサンプリング周期で信号を取得する。このとき、検出素子PIXD1または検出素子PIXD2から信号を取得するサンプリング周期と、検出素子PIXD3または検出素子PIXD4から信号を取得するサンプリング周期と、が同じサンプリング周期であってもよい。また、すべての検出素子PIXD1~4から信号を取得するサンプリング周期が、異なっていてもよい。 Further, for example, during the period of exposure control, the dose acquisition unit 140 selects from two or more detection elements PIXD arranged in a region different from the region of interest where the detection elements PIXD1 and 2 are arranged, the detection element PIXD1 , 2 may be acquired in parallel. Here, the detector elements arranged in the regions of interest different from the detector elements PIXD1 and PIXD2 are referred to as detector elements PIXD3 and PIXD4, respectively. The dose acquisition unit 140 acquires signals from the detection elements PIXD3 and PIXD4 at different constant sampling periods, similar to the relationship between the detection elements PIXD1 and PIXD2. At this time, the sampling period for acquiring the signal from the detecting element PIXD1 or PIXD2 and the sampling period for acquiring the signal from the detecting element PIXD3 or PIXD4 may be the same sampling period. Also, the sampling periods for acquiring signals from all the detection elements PIXD1 to PIXD4 may be different.

つまり、露出制御を行う際に複数の関心領域がある場合、それぞれの関心領域でサンプリング周期の組み合わせが同じであってもよいし、異なっていてもよい。撮像部位の条件から比較的、線量が多くなると予想される関心領域は、サンプリング周期が短めの組み合わせにする。逆に、比較的、線量が少なくなると予想される関心領域は、サンプリング周期が長めの組み合わせにしてもよい。 That is, when there are a plurality of regions of interest when performing exposure control, the combination of sampling cycles may be the same or different for each region of interest. A region of interest, which is expected to receive a relatively large dose from the conditions of the imaging region, should be combined with a relatively short sampling period. Conversely, a region of interest in which the dose is expected to be relatively low may be combined with a longer sampling period.

図3に示される画素PIXの一部を検出素子として機能させる場合のタイミング図が、図6に示される。図6は、駆動配線Vg2、Vg4に接続される画素PIXを検出素子として駆動する場合を示したタイミング図である。ユーザによって曝射スイッチが押下されると、まず、放射線が照射される前に、駆動回路114から駆動配線Vg2、Vg4に順次、導通電圧Vcomが印加され、線量取得部140は、検出素子として機能する画素PIXのオフセット信号を取得する。次いで、放射線の照射中、駆動回路114から駆動配線Vg2、Vg4に導通電圧Vcomが印加され、線量取得部140は、駆動配線Vg2、Vg4に接続される画素PIXから露出制御を行うための信号を取得する。このとき、駆動配線Vg2と駆動配線Vg4とに導通電圧Vcomが印加される周期を互いに異ならせることによって、検出素子として機能する複数の画素PIXから、線量取得部140は、互いに異なるサンプリング周期で信号を取得することができる。 FIG. 6 shows a timing diagram when some of the pixels PIX shown in FIG. 3 are made to function as detection elements. FIG. 6 is a timing chart showing a case where the pixels PIX connected to the drive wirings Vg2 and Vg4 are driven as detection elements. When the user presses the exposure switch, the conduction voltage Vcom is sequentially applied from the drive circuit 114 to the drive wires Vg2 and Vg4 before radiation is emitted, and the dose acquisition unit 140 functions as a detection element. Acquire the offset signal of the pixel PIX to be used. Next, during radiation irradiation, the drive circuit 114 applies the conduction voltage Vcom to the drive wirings Vg2 and Vg4, and the dose acquisition unit 140 receives signals for exposure control from the pixels PIX connected to the drive wirings Vg2 and Vg4. get. At this time, by differentiating the period in which the conduction voltage Vcom is applied to the driving wiring Vg2 and the driving wiring Vg4, the dose acquisition unit 140 outputs signals at different sampling periods from the plurality of pixels PIX functioning as detection elements. can be obtained.

線量取得部140は、異なるサンプリング周期で検出素子PIXD1および検出素子PIXD2から並行して取得した信号に基づいて、入射する放射線量を検出する。より具体的には、検出素子PIXDから取得した信号の累積値を用いて、入射した放射線量が目標線量に達したか否かの判定を行う(S407)。このとき、線量取得部140は、放射線の照射中に検出素子PIXD1から取得した信号を、S404で検出素子PIXD1から取得したオフセット信号に応じて補正し、補正された検出素子PIXD1から取得した信号を用いて入射する放射線量を検出してもよい。同様に、線量取得部140は、放射線の照射中に検出素子PIXD2から取得した信号を、S404で検出素子PIXD2から取得したオフセット信号に応じて補正し、補正された検出素子PIXD2から取得した信号を用いて入射する放射線量を検出してもよい。互いに異なるサンプリング周期で取得した信号に対して、線量取得部140がそれぞれの信号の取得と同じサンプリング周期で取得したオフセット信号を適用することによって、適切なオフセット補正を実施することができる。 The dose acquisition unit 140 detects the incident radiation dose based on signals acquired in parallel from the detection elements PIXD1 and PIXD2 at different sampling periods. More specifically, it is determined whether or not the incident radiation dose has reached the target dose using the cumulative value of the signal acquired from the detection element PIXD (S407). At this time, the dose acquisition unit 140 corrects the signal acquired from the detection element PIXD1 during irradiation of radiation according to the offset signal acquired from the detection element PIXD1 in S404, and obtains the corrected signal acquired from the detection element PIXD1. may be used to detect the amount of incident radiation. Similarly, the dose acquisition unit 140 corrects the signal acquired from the detection element PIXD2 during radiation irradiation according to the offset signal acquired from the detection element PIXD2 in S404, and converts the corrected signal acquired from the detection element PIXD2. may be used to detect the amount of incident radiation. Appropriate offset correction can be performed by applying the offset signal acquired by the dose acquiring unit 140 in the same sampling cycle as the acquisition of each signal to the signals acquired in mutually different sampling cycles.

線量取得部140が入射した放射線量が目標線量に達していないと判定した場合(S407のNO)、駆動制御ユニット160は、引き続き、線量取得部140が検出素子PIXDから信号を取得するように画素アレイ112を動作させる(S406)。また、線量取得部140は、入射した放射線量が目標線量に達したか否かの判定を行う(S407)。 When the dose acquisition unit 140 determines that the incident radiation dose has not reached the target dose (NO in S407), the drive control unit 160 continuously controls the pixels so that the dose acquisition unit 140 acquires signals from the detection elements PIXD. The array 112 is operated (S406). Also, the dose acquisition unit 140 determines whether or not the dose of incident radiation has reached the target dose (S407).

線量取得部140が入射した放射線量が目標線量に達したと判定した場合(S407のYES)、線量取得部140は、制御用コンピュータ200に放射線の照射を停止させるための信号を送信する。この信号に応じて、制御用コンピュータ200は、放射線制御装置300を介して放射線発生装置400からの放射線の照射を停止させる(S408)。線量取得部140は、放射線の照射を停止させるための信号を、直接、放射線制御装置300に送信し、これに応じて放射線制御装置300が、放射線発生装置400に放射線の照射を停止させてもよい。線量取得部140が、入射した放射線量が目標線量に達したか否かの判定を行い、目標線量に達したときに放射線の照射を停止させるための信号を出力することによって、放射線撮像装置100は、AEC機能を有することができる。 When the dose acquisition unit 140 determines that the incident radiation dose has reached the target dose (YES in S407), the dose acquisition unit 140 transmits a signal to the control computer 200 to stop radiation irradiation. In response to this signal, the control computer 200 stops radiation irradiation from the radiation generator 400 via the radiation control device 300 (S408). The dose acquisition unit 140 directly transmits a signal for stopping radiation irradiation to the radiation control device 300, and the radiation control device 300 causes the radiation generation device 400 to stop radiation irradiation in response to this. good. The dose acquisition unit 140 determines whether or not the incident radiation dose has reached the target dose, and outputs a signal for stopping the radiation irradiation when the target dose is reached. can have AEC functionality.

放射線の照射が停止すると、駆動制御ユニット160は、それぞれの画素PIXに蓄積された放射線画像を生成するための信号を読み出す本読み駆動を行う(S409)。本読み駆動は、駆動回路114から駆動配線Vgに順次、導通電圧Vcomを印加し、それぞれの駆動配線Vgに接続された変換素子102に蓄積した電荷を読み出す動作である。読出回路113によって読み出された信号は、A/D変換器110でデジタルデータに変換され、画像情報として制御用コンピュータ200に転送される。 When the irradiation of radiation stops, the drive control unit 160 performs main reading driving to read out signals for generating a radiographic image accumulated in each pixel PIX (S409). The main read drive is an operation in which the conduction voltage Vcom is sequentially applied from the drive circuit 114 to the drive wirings Vg, and charges accumulated in the conversion elements 102 connected to the respective drive wirings Vg are read out. The signal read by the readout circuit 113 is converted into digital data by the A/D converter 110 and transferred to the control computer 200 as image information.

画像情報における検出素子PIXDが配された位置の画素値は、放射線の照射中に読み出されているためゼロとなり、画素値は欠落している。そこで、上述のように、検出素子PIXDの周辺に配された画素PIXの画素値を用いて検出素子PIXDが配された位置の画素値を補完してもよい。また、放射線の照射中に検出素子PIXDから読みされた信号の累積値は、放射線の照射中に検出素子PIXDに蓄積される電荷と同量となりうる。つまり、検出素子PIXDから読みされた信号の累積値を、検出画素PIXDが配された位置の画素値として使用してもよい。 The pixel value at the position where the detection element PIXD is arranged in the image information becomes zero because it is read out during radiation irradiation, and the pixel value is missing. Therefore, as described above, the pixel values of the pixels PIX arranged around the detection element PIXD may be used to interpolate the pixel value at the position where the detection element PIXD is arranged. Also, the cumulative value of the signal read from the detection element PIXD during radiation irradiation can be the same amount as the charge accumulated in the detection element PIXD during radiation irradiation. That is, the accumulated value of the signals read from the detection element PIXD may be used as the pixel value at the position where the detection pixel PIXD is arranged.

次に、露出制御を行うために、線量取得部140が検出素子PIXDから取得した信号を演算する方法に関して説明する。図7は、比較例の放射線撮像装置の動作例を示すタイミング図である。図7に示される比較例において、放射線の照射中の検出素子PIXDからの信号の取得は、すべて同じサンプリング周期で行われている。 Next, a method for calculating the signal acquired from the detection element PIXD by the dose acquisition unit 140 in order to perform exposure control will be described. FIG. 7 is a timing chart showing an operation example of the radiation imaging apparatus of the comparative example. In the comparative example shown in FIG. 7, acquisition of signals from the detector elements PIXD during radiation irradiation is all performed at the same sampling period.

発明者らは、図7に示される一定の周期のサンプリング駆動でAECを行った結果、以下のような課題があることを見出した。
1.強く短い放射線に対して、1回あたりの読み出される信号の信号値が大きくなり、サンプリングされた信号が、目標線量として設定された信号値の目標値より大きくなった時点で、適切な露光量である目標線量を大きく上回ってしまう可能性が高い。このため、目標線量に対して大きな誤差が生じうる。
2.弱く長い放射線に対して、1回あたりの読み出される信号の信号値は小さくなるが、サンプリングされた信号が目標線量として設定された信号値の目標値に到達するまでのサンプリング回数が多くなる。読出回路113のランダムノイズや、放射線の照射前に予め取得したオフセット信号と露出制御を行う期間におけるオフセット分との誤差などが、サンプリング回数が増える分だけ積算され、目標線量に対して大きな誤差が生しうる。
The inventors have found the following problems as a result of performing AEC by sampling drive with a constant period shown in FIG.
1. For strong and short radiation, the signal value of the signal read out per time becomes large, and when the sampled signal becomes larger than the target value of the signal value set as the target dose, it is an appropriate exposure. There is a high probability that a certain target dose will be greatly exceeded. Therefore, a large error can occur with respect to the target dose.
2. For weak and long radiation, the signal value of the signal read out per time becomes small, but the number of times of sampling until the sampled signal reaches the target value of the signal value set as the target dose increases. Random noise of the readout circuit 113, an error between an offset signal obtained in advance before radiation exposure and an offset amount during exposure control, and the like are integrated as the number of sampling times increases, resulting in a large error with respect to the target dose. can live

そこで、図5に示されるように、1つの関心領域に配された複数の検出素子PIXDから、並行して互いに異なる複数のサンプリング周期で信号を取得することで、放射線の照射条件に依存することを抑制し、目標線量に対する誤差を小さくできることを見出した。前述の課題から、強く短い放射線に対して、信号を検出素子PIXDからサンプリングする周期を短く、弱く長い放射線に対して、信号を検出素子PIXDからサンプリングする周期を長くすることが、目標線量に対して誤差を小さくする方法となりうる。 Therefore, as shown in FIG. 5, signals are acquired in parallel at a plurality of different sampling periods from a plurality of detection elements PIXD arranged in one region of interest. It was found that the error with respect to the target dose can be reduced by suppressing . From the above-mentioned problems, shortening the period of sampling the signal from the detection element PIXD for strong and short radiation and lengthening the period of sampling the signal from the detection element PIXD for weak and long radiation are effective for the target dose. can be a method to reduce the error.

複数の検出素子PIXDを用いて、複数の異なるサンプリング周期で信号を取得し、強く短い放射線は、短いサンプリング周期SR1で取得した信号を利用し、弱く長い放射線は、長いサンプリング周期SR2で取得した信号を利用する。具体的には、線量取得部140は、短いサンプリング周期SR1で取得した信号と、長いサンプリング周期SR2で取得した信号と、をそれぞれ累積しておく。線量取得部140は、短いサンプリング周期SR1で信号がサンプリングされた回数が予め設定された回数までは、短いサンプリング周期SR1で取得した信号の累積値を用いて目標線量に到達したか否かの判定を行う。一方、短いサンプリング周期SR1で信号がサンプリングされた回数が予め設定された回数を越えると、線量取得部140は、長いサンプリング周期SR2で取得した信号の累積値を用いて目標線量に到達したか否かの判定を行う。 Using a plurality of detector elements PIXD, signals are acquired at a plurality of different sampling periods, strong and short radiation uses signals acquired with a short sampling period SR1, and weak and long radiation uses signals acquired with a long sampling period SR2. take advantage of Specifically, the dose acquisition unit 140 accumulates signals acquired in a short sampling period SR1 and signals acquired in a long sampling period SR2. The dose acquisition unit 140 uses the cumulative value of the signal acquired in the short sampling period SR1 until the number of times the signal is sampled in the short sampling period SR1 is preset, and determines whether or not the target dose has been reached. I do. On the other hand, when the number of times the signal is sampled in the short sampling period SR1 exceeds the preset number, the dose acquisition unit 140 determines whether the target dose has been reached using the cumulative value of the signal acquired in the long sampling period SR2. make a judgment as to whether

例えば、放射線の照射時間が1ms~1000ms、短いサンプリング周期SR1が100μs、長いサンプリング周期SR2が1000μsである場合、上述の予め設定された回数は、10回以上かつ100回以下であってもよい。例えば、目標線量に応じて、線量取得部140は、10回から100回の中で、短いサンプリング周期SR1の信号の累積値と長いサンプリング周期SR2の信号の累積値との切り替えるタイミングを変更してもよい。切り替えるタイミングの変更は、線量取得部140内の記憶部などに、目標線量と切り替えるタイミングとの関係を示すデータ記憶し、線量取得部140が記憶部からデータを読み出すことによって行ってもよい。また、制御用コンピュータ200から、線量取得部140に目標線量に応じた切り替えのタイミングを指示する信号が供給されてもよい。 For example, when the irradiation time of radiation is 1 ms to 1000 ms, the short sampling period SR1 is 100 μs, and the long sampling period SR2 is 1000 μs, the preset number of times may be 10 times or more and 100 times or less. For example, according to the target dose, the dose acquisition unit 140 changes the timing of switching between the cumulative value of the signal with the short sampling cycle SR1 and the cumulative value of the signal with the long sampling cycle SR2, from 10 times to 100 times. good too. The switching timing may be changed by storing data indicating the relationship between the target dose and the switching timing in a storage unit in the dose acquisition unit 140, and reading the data from the storage unit by the dose acquisition unit 140. Also, the control computer 200 may supply the dose acquisition unit 140 with a signal that instructs the switching timing according to the target dose.

また、例えば、入射する単位時間あたりの放射線量に応じて、複数のサンプリング周期で取得した信号のうち露出制御に使用する信号が決定されてもよい。例えば、強い放射線が入射する場合、長いサンプリング周期SR2で取得した信号は、1回あたりの信号の誤差が、短いサンプリング周期SR1で取得した信号よりも大きくなる場合がある。そこで、線量取得部140は、短いサンプリング周期SR1で取得した信号の信号値が予め設定された値を越えると(強い放射線が入射すると)、短いサンプリング周期SR1で取得した信号の累積値を用いて目標線量に到達したか否かの判定を行う。一方、線量取得部140は、短いサンプリング周期SR1で取得した信号の信号値が予め設定された値までは(弱い放射線が入射すると)、長いサンプリング周期SR2で取得した信号の累積値を用いて目標線量に到達したか否かの判定を行う。何れのサンプリング周期で取得した信号を露出制御に使用するかを決定するための閾値(予め設定された値)は、例えば、放射線撮像装置100の出荷時に、放射線撮像装置100内に配された記憶部などに記憶させておいてもよい。線量取得部140は、記憶部に記憶された閾値を参照することによって、短いサンプリング周期SR1または長いサンプリング周期SR2で取得した信号を用いて、入射する放射線量を検出する。また、例えば、何れのサンプリング周期で取得した信号を露出制御に使用するかを決定するための閾値は、ユーザが制御用コンピュータ200に入力する撮像部位や撮像条件などから制御用コンピュータ200が決定し、線量取得部140に供給されてもよい。 Further, for example, a signal to be used for exposure control may be determined among the signals acquired in a plurality of sampling cycles according to the incident radiation dose per unit time. For example, when strong radiation is incident, a signal obtained with a long sampling period SR2 may have a larger signal error than a signal obtained with a short sampling period SR1. Therefore, when the signal value of the signal acquired in the short sampling period SR1 exceeds a preset value (when strong radiation is incident), the dose acquisition unit 140 uses the cumulative value of the signal acquired in the short sampling period SR1. It is determined whether or not the target dose has been reached. On the other hand, the dose acquisition unit 140 uses the cumulative value of the signal acquired in the long sampling cycle SR2 until the signal value of the signal acquired in the short sampling cycle SR1 reaches a preset value (when weak radiation is incident). A determination is made as to whether or not the dose has been reached. A threshold value (preset value) for determining which sampling period the signal acquired in the exposure control is to be used for exposure control is, for example, stored in a memory provided in the radiation imaging apparatus 100 when the radiation imaging apparatus 100 is shipped. It may be stored in a section or the like. The dose acquisition unit 140 detects the incident radiation dose by referring to the threshold value stored in the storage unit and using the signal acquired in the short sampling period SR1 or the long sampling period SR2. Further, for example, the threshold value for determining in which sampling period the signal acquired is used for exposure control is determined by the control computer 200 based on the imaging region, imaging conditions, and the like input to the control computer 200 by the user. , may be supplied to the dose acquisition unit 140 .

このように、線量取得部140が、1つの関心領域に配された2つ以上の検出素子PIXDから互いにサンプリング周期が異なる信号を並行して取得する。これによって、放射線の照射条件に依存することなく、目標線量に対して精度の高い自動露出量制御を実現した放射線撮像装置100および放射線撮像システムSYSを提供することができる。 In this way, the dose acquisition unit 140 acquires signals with different sampling periods in parallel from two or more detection elements PIXD arranged in one region of interest. As a result, it is possible to provide the radiation imaging apparatus 100 and the radiation imaging system SYS that achieve highly accurate automatic exposure amount control with respect to the target dose without depending on radiation irradiation conditions.

上述の実施形態では、線量取得部140が、短いサンプリング周期SR1で取得した信号の累積値と長いサンプリング周期SR2で取得した信号の累積値との何れかを用いて露出制御を行うことを説明したが、これに限られることはない。例えば、線量取得部140が、短いサンプリング周期SR1で取得した信号の累積値を、長いサンプリング周期SR2で取得した信号の累積値に応じて補正するようにしてもよい。線量取得部140は、補正された短いサンプリング周期SR1で取得した信号の累積値を用いて目標線量に到達したか否かの判定を行う。 In the above-described embodiment, it has been described that the dose acquisition unit 140 performs exposure control using either the cumulative value of signals acquired in the short sampling period SR1 or the cumulative value of signals acquired in the long sampling period SR2. However, it is not limited to this. For example, the dose acquisition unit 140 may correct the cumulative value of the signal acquired in the short sampling period SR1 according to the cumulative value of the signal acquired in the long sampling period SR2. The dose acquisition unit 140 determines whether or not the target dose has been reached using the corrected cumulative value of the signal acquired in the short sampling period SR1.

上述のように、線量取得部140が短いサンプリング周期SR1で信号を取得する検出素子PIXD1と、線量取得部140が長いサンプリング周期SR2で信号を取得する検出素子PIXD2と、は同じ関心領域に互いに近接して配されている。そのため、放射線の照射開始からある時間が経過した後に、検出素子PIXD1および検出素子PIXD2で得られた信号の累積値は、ほぼ同じになるはずである。しかし上述したように、短いサンプリング周期SR1で取得した信号の累積値は、サンプリングの回数が多いため、長いサンプリング周期SR2で取得した信号の累積値よりも、ランダムノイズなどの影響による誤差が大きくなる。 As described above, the detection element PIXD1 whose signal is obtained by the dose acquisition unit 140 in the short sampling period SR1 and the detection element PIXD2 whose signal is obtained in the long sampling period SR2 by the dose acquisition unit 140 are close to the same region of interest. and distributed. Therefore, after a certain period of time has elapsed from the start of radiation irradiation, the cumulative values of the signals obtained by the detection elements PIXD1 and PIXD2 should be approximately the same. However, as described above, since the cumulative value of the signal acquired in the short sampling period SR1 has a large number of sampling times, the cumulative value of the signal acquired in the long sampling period SR2 has a larger error due to the influence of random noise and the like. .

そこで、線量取得部140は、サンプリング周期SR2ごとに、長いサンプリング周期SR2で取得した信号の累積値を更新した際に、短いサンプリング周期SR1で取得した信号の累積値を、長いサンプリング周期SR2で取得した信号の当該累積値に置換する。これによって、短いサンプリング周期SR1において、サンプリング回数の増加に伴うランダムノイズなどの影響が抑制できる。また、サンプリング周期SR2で取得した信号の累積値に置換した後に、短いサンプリング周期SR1で信号を取得することによって、線量取得部140は、高い精度で目標線量に到達したか否かの判定を行うことができる。累積値の置換は、上述のように、サンプリング周期SR2ごとに行われてもよいし、例えば、2~5回程度の長いサンプリング周期SR2でのサンプリングごとに行ってもよい。短いサンプリング周期SR1と長いサンプリング周期SR2との比などに応じて、適切な頻度で補正が行われればよい。 Therefore, when updating the cumulative value of the signal acquired in the long sampling cycle SR2 every sampling cycle SR2, the dose acquiring unit 140 acquires the cumulative value of the signal acquired in the short sampling cycle SR1 in the long sampling cycle SR2. is replaced by the cumulative value of the signal obtained. As a result, in the short sampling period SR1, it is possible to suppress the influence of random noise and the like that accompanies an increase in the number of sampling times. Further, after replacing the signals acquired in the sampling period SR2 with the cumulative values, the dose acquisition unit 140 acquires the signals in the short sampling period SR1, thereby determining whether or not the target dose has been reached with high accuracy. be able to. The replacement of the cumulative value may be performed every sampling period SR2 as described above, or may be performed every sampling in a long sampling period SR2, for example, about 2 to 5 times. Correction may be performed at an appropriate frequency according to the ratio between the short sampling period SR1 and the long sampling period SR2.

また、例えば、線量取得部140は、短いサンプリング周期SR1で取得した信号の累積値および長いサンプリング周期SR2で取得した信号の累積値から、それぞれの信号の単位時間あたりの信号値の変化の比を取得してもよい。この信号値の比の取得は、例えば、長いサンプリング周期SR2で信号を取得したタイミングで、線量取得部140によって行われてもよい。 Further, for example, the dose acquisition unit 140 calculates the ratio of change in signal value per unit time of each signal from the cumulative value of the signal acquired in the short sampling period SR1 and the cumulative value of the signal acquired in the long sampling period SR2. may be obtained. Acquisition of the signal value ratio may be performed by the dose acquisition unit 140 at the timing of acquiring the signal in the long sampling period SR2, for example.

例えば、線量取得部140は、サンプリング周期SR2ごとに、長いサンプリング周期SR2で取得した信号の累積値を更新した際に、短いサンプリング周期SR1で取得した信号の累積値を、長いサンプリング周期SR2で取得した信号の当該累積値に置換する。次いで、線量取得部140は、短いサンプリング周期SR1で取得した信号を累積する際に、短いサンプリング周期SR1で取得した信号の信号値に、上述の信号値の比を適用し、短いサンプリング周期SR1で取得した信号の累積値を取得する。 For example, when the dose acquisition unit 140 updates the cumulative value of the signal acquired in the long sampling cycle SR2 every sampling cycle SR2, the dose acquisition unit 140 acquires the cumulative value of the signal acquired in the short sampling cycle SR1 in the long sampling cycle SR2. is replaced by the cumulative value of the signal obtained. Next, when accumulating the signals acquired in the short sampling period SR1, the dose acquisition unit 140 applies the above-described ratio of the signal values to the signal values of the signals acquired in the short sampling period SR1. Get the cumulative value of the acquired signal.

このように、補正された短いサンプリング周期SR1で取得した信号の累積値を露出制御に用いることで、目標線量に対しての誤差を、長いサンプリング周期SR2で取得した信号の累積値と同等にすることができる。さらに、短いサンプリング周期SR1で入射した放射線量が目標線量に達したか否かを判定することが可能となり、放射線撮像装置100のAECの精度が向上する。 In this way, by using the corrected cumulative value of the signal acquired in the short sampling period SR1 for exposure control, the error with respect to the target dose is made equivalent to the cumulative value of the signal acquired in the long sampling period SR2. be able to. Furthermore, it becomes possible to determine whether or not the incident radiation dose has reached the target dose in the short sampling period SR1, and the accuracy of the AEC of the radiation imaging apparatus 100 is improved.

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the claims are appended to make public the scope of the invention.

100:放射線撮像装置、120:撮像部、140:線量取得部、PIXD:検出素子 100: radiation imaging apparatus, 120: imaging unit, 140: dose acquisition unit, PIXD: detection element

Claims (17)

放射線画像を取得するための撮像部に配され、入射する放射線を検出するための複数の検出素子を含む放射線撮像装置であって、
前記放射線撮像装置は、線量取得部をさらに含み、
前記線量取得部は、露出制御を行う期間において、
前記複数の検出素子のうち第1検出素子および第2検出素子から、並行して互いに異なるサンプリング周期で信号を取得し、
前記第1検出素子から取得する第1信号と、前記第2検出素子から取得する第2信号と、に基づいて、入射する放射線量を検出することを特徴とする放射線撮像装置。
A radiation imaging apparatus arranged in an imaging unit for acquiring a radiation image and including a plurality of detection elements for detecting incident radiation,
The radiation imaging device further includes a dose acquisition unit,
In the period during which the dose acquisition unit performs exposure control,
Obtaining signals in parallel from a first detection element and a second detection element among the plurality of detection elements at sampling periods different from each other;
1. A radiation imaging apparatus, comprising: detecting a dose of incident radiation based on a first signal obtained from the first detection element and a second signal obtained from the second detection element.
前記線量取得部は、前記第1検出素子から第1サンプリング周期で取得する前記第1信号と、前記第2検出素子から前記第1サンプリング周期よりも長い第2サンプリング周期で取得する前記第2信号と、に基づいて、入射する放射線量を検出することを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。 The dose acquisition unit acquires the first signal obtained from the first detection element in a first sampling period and the second signal obtained from the second detection element in a second sampling period longer than the first sampling period. 2. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the amount of incident radiation is detected based on . 前記線量取得部は、
前記第1信号がサンプリングされた回数が予め設定された回数までは、前記第1信号の累積値を用いて目標線量に到達したか否かの判定を行い、
前記第1信号がサンプリングされた回数が予め設定された回数を越えると、前記第2信号の累積値を用いて目標線量に到達したか否かの判定を行うことを特徴とする請求項2に記載の放射線撮像装置。
The dose acquisition unit is
Determining whether or not the target dose has been reached using the cumulative value of the first signal until the number of times the first signal is sampled is a preset number,
3. The method according to claim 2, wherein when the number of times the first signal is sampled exceeds a preset number of times, it is determined whether or not the target dose has been reached using the cumulative value of the second signal. A radiation imaging device as described.
前記予め設定された回数が、10回以上かつ100回以下であることを特徴とする請求項3に記載の放射線撮像装置。 4. The radiation imaging apparatus according to claim 3, wherein the preset number of times is 10 times or more and 100 times or less. 前記線量取得部は、
前記第1信号の信号値が予め設定された値を越えると、前記第1信号の累積値を用いて目標線量に到達したか否かの判定を行い、
前記第1信号の信号値が予め設定された値までは、前記第2信号の累積値を用いて目標線量に到達したか否かの判定を行うことを特徴とする請求項2に記載の放射線撮像装置。
The dose acquisition unit is
When the signal value of the first signal exceeds a preset value, determining whether or not the target dose has been reached using the cumulative value of the first signal,
3. Radiation according to claim 2, wherein until the signal value of the first signal reaches a preset value, whether or not the target dose is reached is determined using the cumulative value of the second signal. Imaging device.
前記線量取得部は、
前記第1信号の累積値を、前記第2信号の累積値に応じて補正し、
補正された前記第1信号の累積値を用いて目標線量に到達したか否かの判定を行うことを特徴とする請求項2に記載の放射線撮像装置。
The dose acquisition unit is
correcting the cumulative value of the first signal according to the cumulative value of the second signal;
3. The radiation imaging apparatus according to claim 2, wherein a determination is made as to whether or not the target dose has been reached using the corrected cumulative value of the first signal.
前記線量取得部は、前記第2サンプリング周期ごとに前記第2信号の累積値を更新した際に、前記第1信号の累積値を取得した前記第2信号の当該累積値に置換することを特徴とする請求項6に記載の放射線撮像装置。 The dose acquisition unit replaces the cumulative value of the first signal with the acquired cumulative value of the second signal when updating the cumulative value of the second signal every second sampling period. 7. The radiation imaging apparatus according to claim 6. 前記線量取得部は、
前記第1信号および前記第2信号の単位時間あたりの信号値の変化の比を取得し、
前記第1信号を累積する際に、前記第1信号の信号値に前記比を適用し、前記第1信号の累積値を取得することを特徴とする請求項6または7に記載の放射線撮像装置。
The dose acquisition unit is
obtaining a ratio of changes in signal values per unit time of the first signal and the second signal;
8. The radiation imaging apparatus according to claim 6, wherein when accumulating the first signal, the ratio is applied to the signal value of the first signal to obtain the accumulated value of the first signal. .
前記第1サンプリング周期が、前記第2サンプリング周期の1/3以下かつ1/20以上であることを特徴とする請求項2乃至8の何れか1項に記載の放射線撮像装置。 9. The radiation imaging apparatus according to claim 2, wherein the first sampling period is 1/3 or less and 1/20 or more of the second sampling period. 前記線量取得部は、
放射線が照射される前に、前記第1検出素子から前記第1サンプリング周期で第1オフセット信号、および、前記第2検出素子から前記第2サンプリング周期で第2オフセット信号をそれぞれ取得し、
露出制御を行う期間において、前記第1信号を前記第1オフセット信号に応じて、および、前記第2信号を前記第2オフセット信号に応じて、それぞれ補正し、補正された前記第1信号および前記第2信号に基づいて、入射する放射線量を検出することを特徴とする請求項2乃至9の何れか1項に記載の放射線撮像装置。
The dose acquisition unit is
obtaining a first offset signal in the first sampling period from the first detection element and a second offset signal in the second sampling period from the second detection element before radiation is applied;
During a period of performing exposure control, the first signal is corrected according to the first offset signal and the second signal is corrected according to the second offset signal, and the corrected first signal and the 10. The radiation imaging apparatus according to claim 2, wherein the amount of incident radiation is detected based on the second signal.
前記線量取得部は、露出制御を行う期間において、
前記複数の検出素子のうち前記第1検出素子および前記第2検出素子が配される関心領域とは異なる関心領域に配された第3検出素子および第4検出素子から、前記第1検出素子および前記第2検出素子と並行して一定のサンプリング周期で信号を取得し、
前記第1信号、前記第2信号、前記第3検出素子から第3サンプリング周期で取得する第3信号、および、前記第4検出素子から前記第3サンプリング周期とは異なる第4サンプリング周期で取得する第4信号に基づいて、入射する放射線量を検出することを特徴とする請求項2乃至10の何れか1項に記載の放射線撮像装置。
In the period during which the dose acquisition unit performs exposure control,
from a third detection element and a fourth detection element arranged in a region of interest different from the region of interest in which the first detection element and the second detection element are arranged among the plurality of detection elements, the first detection element and the Acquiring a signal at a constant sampling period in parallel with the second detection element;
the first signal, the second signal, a third signal obtained from the third detection element in a third sampling period, and a third signal obtained from the fourth detection element in a fourth sampling period different from the third sampling period 11. The radiation imaging apparatus according to any one of claims 2 to 10, wherein the dose of incident radiation is detected based on the fourth signal.
前記撮像部は、放射線画像を生成するための複数の画素が配された画素アレイを含み、
前記複数の検出素子が、前記画素アレイに配されることを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載の放射線撮像装置。
The imaging unit includes a pixel array in which a plurality of pixels for generating a radiographic image are arranged,
12. The radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the plurality of detection elements are arranged in the pixel array.
前記撮像部は、放射線画像を生成するための複数の画素が配された画素アレイを含み、
前記複数の画素のうち一部が、前記複数の検出素子として機能することを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載の放射線撮像装置。
The imaging unit includes a pixel array in which a plurality of pixels for generating a radiographic image are arranged,
12. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein some of said plurality of pixels function as said plurality of detection elements.
前記第1検出素子と前記第2検出素子とが、前記複数の画素が配されるピッチにおいて、10ピッチ以下の間隔で配されていることを特徴とする請求項12または13に記載の放射線撮像装置。 14. The radiation imaging according to claim 12, wherein the first detection element and the second detection element are arranged at intervals of 10 pitches or less in the pitch at which the plurality of pixels are arranged. Device. 前記第1検出素子と前記第2検出素子とが、前記複数の画素が配されるピッチにおいて、2ピッチ以上の間隔で配されていることを特徴とする請求項12乃至14の何れか1項に記載の放射線撮像装置。 15. The first detection element and the second detection element are arranged at an interval of two pitches or more in the pitch at which the plurality of pixels are arranged. The radiation imaging apparatus according to . 前記第1検出素子および前記第2検出素子が、同じ関心領域に配されることを特徴とする請求項1乃至15の何れか1項に記載の放射線撮像装置。 16. The radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 15, wherein the first detection element and the second detection element are arranged in the same region of interest. 請求項1乃至16の何れか1項に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置からの信号を処理する信号処理部と、
を備えることを特徴とする放射線撮像システム。
a radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 16;
a signal processing unit that processes a signal from the radiation imaging device;
A radiation imaging system comprising:
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JP2017067501A (en) 2015-09-28 2017-04-06 キヤノン株式会社 Radioactive ray imaging device, radioactive ray imaging system, control method of radioactive ray imaging device and program thereof
JP2017092606A (en) 2015-11-05 2017-05-25 キヤノン株式会社 Radiation detection device, radiation detection system, and control method for radiation detection device
JP2017192443A (en) 2016-04-18 2017-10-26 キヤノン株式会社 Radiographic imaging device, radiographic imaging system and method for controlling radiographic imaging device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014219248A (en) 2013-05-07 2014-11-20 富士フイルム株式会社 Radiation image detection device and operation method of the same
JP2017067501A (en) 2015-09-28 2017-04-06 キヤノン株式会社 Radioactive ray imaging device, radioactive ray imaging system, control method of radioactive ray imaging device and program thereof
JP2017092606A (en) 2015-11-05 2017-05-25 キヤノン株式会社 Radiation detection device, radiation detection system, and control method for radiation detection device
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