JP7232117B2 - 放射線撮影システムおよび制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、放射線撮影システムおよび制御装置に関する。

被写体を透過した放射線の強度分布を検出し、電気信号へ変換することによって放射線画像を取得する放射線撮影装置を用いた放射線撮影システムが広く用いられている。こうした放射線撮影装置において、必要な電力を外部からの電磁界的変化を介して受け取る非接触給電が用いられる場合がある。入射した放射線によって放射線撮影装置のセンサ部で生成された信号を読み出す際に非接触給電が行われると、非接触給電の動作による電磁界の変化が信号に重畳し、得られる放射線画像の画質が低下してしまう可能性がある。特許文献１には、撮影の開始から照射された放射線による放射線画像情報のＡ／Ｄ変換が終了するまでの間、非接触給電を停止させることが示されている。

特開２０１４－５５９６０号公報

非接触給電の影響を受ける期間に給電を停止する場合、放射線撮影装置に内部電源を設置するなど、別の給電部が必要となる。しかしながら、非接触給電を停止した場合、内部電源への充電が進まないため、放射線画像の撮影中に電力が不足してしまう可能性がある。

本発明は、放射線撮影システムにおいて非接触給電を行うのに有利な技術を提供することを目的とする。

上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る放射線撮影システムは、放射線画像を取得するためのセンサ部を含み、非接触で受電が可能な放射線撮影装置と、放射線撮影装置に非接触で給電が可能な給電装置と、を含む放射線撮影システムであって、給電装置が放射線撮影装置に給電する給電周波数が変動することによって、放射線撮影装置がセンサ部から取得される信号に給電周波数の変動に応じた影響が生じる期間において、給電装置は、一定の給電周波数で放射線撮影装置に給電することを特徴とする。

上記手段によって、放射線撮影システムにおいて非接触給電を行うのに有利な技術を提供する。

本実施形態に係る放射線撮影システムの構成例を示す図。 図１の放射線放射線撮影システムの放射線撮影装置の構成例を示す図。 図１の放射線放射線撮影システムの給電装置の構成例を示す図。 図１の放射線放射線撮影システムの放射線撮影装置と給電装置との間の通信および給電の例を示す図。 図１の放射線放射線撮影システムのクレードルの構成例を示す図。 図１の放射線放射線撮影システムの撮影時の処理を示すフロー図。 図１の放射線放射線撮影システムの撮影時の動作を示すタイミング図。 図１の放射線放射線撮影システムの給電周波数を指定する通信の一例を示す図。 図１の放射線放射線撮影システムの給電周波数を指定する通信の一例を示す図。 図１の放射線放射線撮影システムの構成の変形例を示す図。 図１０の放射線放射線撮影システムの放射線撮影装置の構成例を示す図。 図１０の放射線放射線撮影システムの撮影時の処理を示すフロー図。 図１０の放射線放射線撮影システムの撮影時の動作を示すタイミング図。 図１０の放射線放射線撮影システムの照射検出動作を示すタイミング図。

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。

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。

第１の実施形態
図１～９を参照して、本発明の一部の実施形態における放射線撮影システムについて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における放射線撮影システム１００の構成例を示している。本実施形態において、放射線撮影装置１０１と放射線発生装置１０８とが同期して撮影を実施する同期撮影モードで放射線撮影システム１００が動作する場合について示す。以下、まず、図１を用いて放射線撮影システム１００の構成物とそれぞれの関係性について説明する。

放射線撮影装置１０１は、放射線画像を取得するためのセンサ部を含み、非接触で受電が可能な構成を有する。また、放射線撮影装置１０１は、有線または無線の通信機能、または、有線と無線との両方の通信機能を備えており、通信経路を介してコンソール１０２とデータの送受信が可能である。

コンソール１０２は、モニタなどの表示機能とユーザからの入力機能を備えたＰＣによって構築され、ユーザからの指示を放射線撮影装置１０１へと伝えたり、放射線撮影装置１０１が取得した画像を受け取ってユーザに示したりすることが可能である。また、コンソール１０２は有線または無線の通信機能、または、有線と無線との両方の通信機能を備えている。図１に示される構成では、コンソール１０２として据え置きタイプのコンソールが図示されているが、実際の放射線撮影システム１００の運用において制約は特になく、可搬タイプのノートＰＣやタブレット機器などが、コンソール１０２に用いられてもよい。

放射線撮影装置１０１は、システムの構成状況によって通信経路を構成する通信ネットワーク１０３、給電装置１０４、アクセスポイント（ＡＰ）１０５の何れかを介して画像データをコンソール１０２へと送付してもよい。また、放射線撮影装置１０１は、画像データをコンソール１０２へ直接、送付してもよい。通信ネットワーク１０３は、例えば、ＬＡＮネットワークであり、有線ケーブルで通信ネットワーク１０３に放射線撮影装置１０１とコンソール１０２とが接続されることによって、データの送受信が可能となる。

放射線撮影装置１０１は、非接触で受電が可能な機能を備えており、放射線撮影装置１０１への電力供給が可能な給電装置１０４と近接させることによって、給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に非接触で給電が可能となる。さらに、放射線撮影装置１０１および給電装置１０４が非接触近接通信機能を備えている場合、放射線撮影装置１０１の非接触受電部と給電装置１０４の非接触給電部とに近接する部分に通信を行う構成を設けてもよい。これによって、放射線撮影装置１０１と給電装置１０４とを近接させることで、放射線撮影装置１０１は、受電と給電装置１０４を介しての通信とが可能となる。

図１に示される構成において、放射線撮影装置１０１と給電装置１０４とを接続する線のうち、線１５０が通信の接続（有線および／または無線）、線１５１が給電用の接続（非接触給電）を意味している。図１に示される構成において、給電装置１０４は、通信ネットワーク１０３を介してコンソール１０２に接続される形態を示しているが、これに限られることはない。給電装置１０４とコンソール１０２とは、直接、電気的に接続されるような構成であってもよい。

放射線撮影装置１０１に無線による通信機能が設けられている場合、放射線撮影装置１０１は、ＡＰ１０５を介してコンソール１０２とのデータの送受信を実現してもよい。また、図１に示される構成において、ＡＰ１０５は、通信ネットワーク１０３を介してコンソール１０２に接続されている形態が示されているが、上述の給電装置１０４と同様に、ＡＰ１０５が、コンソール１０２に直接、電気的に接続されていてもよい。

さらに、放射線撮影装置１０１やコンソール１０２、給電装置１０４、ＡＰ１０５が相互に直接データを送受信する機能を備えている場合、無線や有線によって、相互に直接データを送受信してもよい。

以上、放射線撮影装置１０１とコンソール１０２との間における、データの送受信を実施する際の経路例の説明となる。

ここで、放射線撮影装置１０１の充電器であるクレードル１１３について説明する。放射線撮影装置１０１の内部構成については後述するが、放射線撮影装置１０１は、バッテリなどの内部電源を備えており、放射線撮影装置１０１に対して外部から給電することで内部電源を充電することが可能である。前述の給電装置１０４からの受電によっても充電が可能であるが、放射線画像の撮影を実施しない場合など、放射線撮影装置１０１を組み付けておくことで充電が可能な機器としてクレードル１１３が、放射線撮影システム１００に用意されていてもよい。

クレードル１１３から放射線撮影装置１０１へ給電する機構は、電気的な接触を必要とする機構でもよいし、非接触での給電機構でもよい。クレードル１１３へ放射線撮影装置１０１が組み付けられると、クレードル１１３は、放射線撮影装置１０１を検知して給電を開始できる状態となる。これによって放射線撮影装置１０１は受電および内部電源の充電が可能となる。

図１に示される構成において、クレードル１１３は、放射線撮影システム１００の他の構成要素と通信を行わず、単独で配される例を示しているが、これに限られることはない。複数のクレードル１１３が通信機能を有し、通信ネットワーク１０３などを介し放射線撮影システム１００の他の構成要素と接続できるようにしてもよい。例えば、放射線撮影装置１０１がクレードル１１３に組み付けられている間に、放射線撮影装置１０１とコンソール１０２などの構成要素と間で、クレードル１１３を介して通信ができるようにしてもよい。

次に、放射線による被写体１１０の撮影の概要について説明する。放射線撮影装置１０１は、被写体１１０の撮影を実施するにあたって、放射線管球１０６から照射され被写体１１０を透過した放射線を受光する位置に設置される。

撮影の流れの一例を示すと、技師などのユーザが放射線撮影装置１０１を起動した後に、コンソール１０２をユーザが操作して放射線撮影装置１０１を撮影可能状態にする。続いて、ユーザは放射線発生装置コンソール１０７を操作し、放射線を照射する撮影条件（放射線管球１０６の管電圧、管電流、照射時間など）を設定する。以上の処理が終了後、被写体１１０を含めた撮影準備が整ったことをユーザが確認し、放射線発生装置コンソール１０７に備えられた曝射スイッチを押下し、放射線を曝射させる。

放射線の曝射の際、放射線発生装置１０８はこれから放射線が照射される旨の信号を放射線撮影装置１０１へと接続器１０９や通信ネットワーク１０３を介して通知する。図１に示される構成において、放射線撮影装置１０１と放射線発生装置１０８とが、接続器１０９および通信ネットワーク１０３を介して接続されているが、接続に関して、この形態に限定されることなく、上述と同様に直接、接続されていてもよい。

放射線撮影装置１０１に放射線を照射する旨の信号が届くと、放射線撮影装置１０１は、放射線照射に対する準備が整っているか否かを確認し、問題がなければ照射許可を放射線発生装置１０８へと返答する。これによって放射線が照射される。

放射線撮影装置１０１は、放射線発生装置１０８からの通知あるいは事前に取り決められた設定時間を参照するなど各種方法で、放射線照射終了を検出すると、放射線画像の画像データの生成を開始する。生成された画像データは、前述の通信経路を通ってコンソール１０２に送られる。コンソール１０２に送られた画像データは、例えば、コンソール１０２に含まれる表示部に放射線画像として表示することができる。

放射線撮影装置１０１は、撮影部位や被写体状況などの条件に応じて、撮影用の架台１１１やベッド１１２に組み込まれて撮影が行われてもよい。

以上、放射線撮影装置１０１と放射線発生装置１０８とが同期して撮影を実施する同期撮影モードでの動作である。

次に、図２を用いて放射線撮影装置１０１について説明する。図２は、放射線撮影装置１０１の構成例を示す図である。放射線撮影装置１０１は、放射線画像を取得するために、入射した放射線を電気信号に変えるセンサ部２０１を備える。センサ部２０１は、例えば、放射線を光に変換するシンチレータと、シンチレータで変換された光を検出する光検出器のアレーと、を含み構成されうる。シンチレータと光検出器アレーとは、それぞれ２次元平面の形状をしており、それぞれの面と面が向き合う形で隣接しうる。シンチレータは放射線によって励起され、可視光を発し、その光の強さと期間に合わせた電荷が光検出器アレーの各画素に蓄積される。

センサ駆動部２０２は、放射線を電荷として検出するセンサ部２０１を駆動する。読取部２０３は、センサ部２０１を駆動した結果として出力された電荷を受け取り、デジタル情報に変換する。センサ駆動部２０２は、蓄積された電荷を取り出す際に、センサ部２０１の光検出器アレーのうち、信号を取り出す光検出器の選択を行う。読取部２０３は、センサ駆動部２０２によって選択された光検出器から取り出された信号電荷を増幅した後にデジタル化を行う。

読取部２０３が、デジタル化した画像データは制御部２０４へ送られ、制御部２０４によって記憶部２０５へと送られる。記憶部２０５に記憶された画像データは、通信部２０６を経由して直ちに外部機器へ送られてもよい。また、画像データは、制御部２０４によって何らかの処理を施された後に、通信部２０６を経由して外部機器へ送られてもよい。また、画像データは、記憶部２０５に蓄積されてもよい。

制御部２０４は、放射線撮影装置１０１の各構成要素の制御に関わる処理を行う。例えば、制御部２０４は、撮影に関してセンサ部２０１を駆動するための指示をセンサ駆動部２０２へと出力する。また、制御部２０４は、得られた画像データを記憶部２０５へ保存するように駆動してもよいし、記憶部２０５に保存された画像データを記憶部２０５から取り出し、通信部２０６を介して画像データ外部機器に送ってもよい。

また、制御部２０４は、通信部２０６を介して他の機器へ画像データの送信、通信部２０６を介してコンソール１０２などからの指示の受信を実施する。また、制御部２０４は、ユーザによる操作部２０７からの操作によって、放射線撮影装置１０１の起動／停止の切り替えなどを実施する。さらに、制御部２０４は、報知部２０８を介して動作状況やエラー状態をユーザに通知することも可能である。

本実施形態において、上述の処理内容を１つの制御部２０４で処理しているが、放射線撮影装置１０１が、所定の機能ごとに複数の制御部２０４を有し、それぞれ分担処理してもよい。また、制御部２０４は、ＣＰＵやＭＰＵ、ＦＰＧＡ、ＣＰＬＤなど様々な構成で実現可能であり、具体的な実装に関して特に制限はない。放射線撮影装置１０１に求められる機能や性能に応じて適当な構成を選択すればよい。

記憶部２０５は、放射線撮影装置１０１が取得した画像データや内部処理の結果などを示すログ情報などを保存するために用いられうる。また、記憶部２０５は、制御部２０４がＣＰＵなどのソフトウェアを用いるものであった場合、制御部用のソフトウェアなども格納することができる。記憶部２０５の具体的な実装に制約はなく、記憶部２０５は、各種のメモリ、ＨＤＤ、揮発／不揮発について様々な組み合わせで搭載可能である。また、図２に示される構成において、１つの記憶部２０５しか示されていないが、複数の記憶部２０５が、放射線撮影装置１０１に配されていてもよい。

通信部２０６は、放射線撮影装置１０１と放射線撮影システム１００を構成する他の機器との通信を実現するための処理を行う。本実施形態における通信部２０６は、無線通信用の無線通信接続部２０９と接続されており、無線通信接続部２０９を介してコンソール１０２やＡＰ１０５などと通信することができる。無線通信接続部２０９の一例としては、無線通信用のアンテナなどがあげられる。また、通信部２０６は、有線通信接続部２１０とも接続されており、有線通信接続部２１０を介してコンソール１０２などと通信することが可能である。図２に示される構成において、有線通信接続部２１０は放射線撮影装置１０１の外装に接して配されており、例えば、コネクタを介した接続であってもよい。また、有線通信接続部２１０は、近距離非接触通信の機能を有していてもよい。本実施形態では、その一例として後述の給電装置１０４などの構成も含め、近距離非接触通信の機能が搭載されているものとして説明する。通信部２０６は、上述の形態に限定されず、有線通信だけあるいは無線通信だけを備える構成であってもよい。また、通信の規格や方式についても特に限定はない。

放射線撮影装置１０１は、内部電源２１１を備える。本実施形態において、内部電源２１１は充電池であり、放射線撮影装置１０１から着脱可能な形態となっている。内部電源２１１はこの例に限定されず、充電可、充電不可、着脱可、着脱不可、また、電力生成の手法など、様々な組み合わせを取ることができる。

電源生成部２１２は、内部電源２１１から与えられた電力から放射線撮影装置１０１のそれぞれの構成要素が必要とする電圧および電流を生成し、分配供給する。また、放射線撮影装置１０１が、給電装置１０４の非接触給電機能と近接している際、給電装置１０４から供給されている電力を、非接触受電部２１３を用いて受電することが可能である。受電した電力を用いて、電源生成部２１２は、放射線撮影装置１０１のそれぞれの構成要素への電力供給や、内部電源２１１への充電を行う。非接触受電部２１３は、非接触給電を行う給電装置１０４に近接することによって非接触受電を開始することが可能である。また、上述したように、非接触受電部２１３は、電力の受電を行うだけでなく、受電機構や受電機構を構成する部品やユニットに組み込まれた通信機能を用いて、非接触給電に関する情報の送受信を給電側（給電装置１０４）との間で実施してもよい。

本実施形態において、非接触受電部２１３は、受電するための部品（例えば、コイル）と同一の部品を用いて給電装置１０４と通信が可能である。このため、図２に示される構成において、非接触受電部２１３は、電源生成部２１２だけでなく制御部２０４とも接続されている。また、非接触受電部２１３と制御部２０４との間の通信は、これに限られることはなく、通信部２０６や他の構成を介して非接触受電部２１３と制御部２０４との間の通信が行われてもよい。

操作部２０７は、ユーザから放射線撮影装置１０１に対する操作を受け付けるために用いられる。操作部２０７の実装方法は特に限定されず、ユーザから入力を受け付けられればよい。例えば、操作部２０７は、ユーザが手動で操作する各種スイッチやタッチパネルなどによって実現できる。また、操作部２０７が、ユーザが放射線撮影装置１０１から離れて放射線撮影装置１０１を操作可能なリモートコントローラからの入力を受け付ける受信部を備えていてもよい。

報知部２０８は、放射線撮影装置１０１の状態などをユーザなどに報知するために用いられる。実装方法は特に限定されず、ＬＥＤなどを用いたランプ表示やＬＣＤなどを用いたモニタ表示などによって実現できる。また、ユーザへの通知方法の１つとして、報知部２０８にスピーカなどの発音機能が備えられてもよい。

物理センサ部２１４は、各種の物理事象を検知するためのセンサ部である。物理現象の一例として、温度、加速度、地磁気、及び電磁界などがある。物理事象の検知情報を基に、制御部２０４が、放射線撮影装置１０１の状況を判断し、高温や強い衝撃を受けた場合に報知部２０８を介して警告を報知してもよい。また、物理事象の検知情報を基に、制御部２０４が、放射線撮影装置１０１の設置向きなどを判断した上で、ユーザあるいはコンソール１０２へ使い勝手を改善するための情報（例えば、架台１１１への挿入方向の異常を知らせるなど）を送信する。

画像処理部２１５は、読取部２０３によってデジタル値に変換された画像データまたは記憶部２０５に記憶された画像データに対して、オフセット補正やゲイン補正などの画像補正処理を行う。オフセット補正は、放射線を照射した状態で取得した画像データと、照射しない状態で取得した画像データとで差分を算出することで、放射線の照射とは関係なく暗電流に起因して生じるオフセット成分を除去する。ゲイン補正は、それぞれの画素（光検出器）が持つゲインのばらつきを補正するために、得られた画像データを全画素一様な放射線を照射して撮影した画像データで除算するなどして補正する。一般的に、より高度な画像処理は、コンソール１０２などに画像データを転送してから実施されることが多いが、その限りではなく、放射線撮影装置１０１の内部で実施される画像処理内容を制限するものではない。

次に、給電装置１０４の構成について説明する。図３には、給電装置１０４の構成例が示される。本実施形態における給電装置１０４は、電源ユニット本体３０１、電源ユニットケーブル３０２、電源ユニット近接部３０３を含む。

放射線撮影装置１０１へ電力供給する場合、電源ユニット近接部３０３を放射線撮影装置１０１の非接触受電部２１３へ近接または接触させる。電源ユニット本体３０１は、電源ユニットケーブル３０２を介して放射線撮影装置１０１から離れた場所に配置することが可能となる。ここで「接触」とは、放射線撮影装置１０１と給電装置１０４の外装同士を接触させることを意図している。

電源ユニット本体３０１は、交流電源から電力を受け取り、直流電圧に変換する電源生成部３０４、給電装置１０４内の各構成要素が用いる電源を生成する内部電源部３０５を含む。また、電源ユニット本体３０１は、給電装置１０４の各構成要素の制御を行う制御部３０６、給電装置１０４と放射線撮影システム１００の他の構成要素との通信を行う通信部３０７、放射線撮影装置１０１以外と通信を行うための接続部３０８を含む。

電源ユニット近接部３０３は、非接触給電部３０９と、有線通信接続部３１０とを含む。非接触給電部３０９は、内部電源部３０５から給電用の電力を受け取るとともに、制御部３０６によって給電の制御を実施される。また、放射線撮影装置１０１の非接触受電部２１３と同様に、本実施形態では、給電を行うための部品（例えば、コイル）と同一の部品を用いた非接触給電に関する通信を行う。

有線通信接続部３１０は、前述の放射線撮影装置１０１の有線通信接続部２１０と対になる部分である。上述の通り、本実施形態における有線通信接続部２１０は、近距離無線通信を想定しているため、対応する給電装置１０４の有線通信接続部３１０も、有線通信接続部２１０と同様の構成および機能となりうる。ただし、通信に関する部分をコネクタのような接触による接続によって実施してもよい。有線通信接続部３１０は、通信を実施するため、電源ユニットケーブル３０２を介して通信部３０７に接続されている。

本実施形態において、電源ユニット本体３０１と電源ユニット近接部３０３とが、電源ユニットケーブル３０２を介して離れた場所に置かれている場合を説明したが、これに限られることはない。電源ユニット近接部３０３が、電源ユニット本体３０１に取り込まれるような形態であってもよい。

放射線撮影装置１０１と給電装置１０４との接続の一例を図４に示す。図４は、放射線撮影装置１０１からコンソール１０２までがどのように接続され、どのような情報をやり取りするかの一例を示したものである。図４において、放射線撮影装置１０１と給電装置１０４との間の非接触給電に関する部分と有線接続通信、近接非接触通信とに着目するため、他の無線接続による通信経路や接続形態については触れない。また、図４には、電力伝送と情報伝達とがそれぞれ示されている。

放射線撮影装置１０１が給電装置１０４から電力を受け取る際、予め電源ユニット近接部３０３が放射線撮影装置１０１に近接させられる。配置の安定化のために、放射線撮影装置１０１と給電装置１０４との筐体外装同士を接触させてもよい。この状態になると、非接触給電部３０９と非接触受電部２１３と間で相互認識のための通信が、それぞれの給電用／受電用のコイルを介して行われる。放射線撮影装置１０１と給電装置１０４との間で電力の伝送ができることが判明すると、給電装置１０４は、非接触給電部３０９を介して放射線撮影装置１０１に電力を供給。放射線撮影装置１０１は、非接触受電部２１３を介して電力を受け取り放射線撮影装置１０１内で使用する。

放射線撮影装置１０１が取得した画像データを外部機器へ転送する場合、有線通信接続部２１０、３１０を用いて画像データの授受を行ってもよい。例えば、放射線撮影装置１０１が取得した画像データをコンソール１０２へ転送する場合、画像データは、放射線撮影装置１０１から有線通信接続部２１０、３１０、通信部３０７、接続部３０８、通信ネットワーク１０３を経由してコンソール１０２へと送られる。

ここまで、繰り返し述べているが、各接続は一例である。このため、例えば、有線通信接続部２１０、３１０はコネクタを介した接触による手法でもよいし、非接触給電に関する通信は別経路を用いて実現してもよい。また、画像データも、放射線撮影装置１０１から給電装置１０４を介してコンソール１０２に送られることに限られることはなく、放射線撮影装置１０１から直接、コンソール１０２に送られてもよい。

次いで、クレードル１１３の構成例について図５を用いて説明する。クレードル１１３は、上述の通り、放射線撮影装置１０１を充電する場合に使用される。このため、クレードル１１３は、交流電源から電力を受け取り、直流電圧に変換する電源生成部４０１、クレードル１１３内の各構成要素が用いる電源を生成する内部電源部４０２、クレードル１１３内の制御を行う制御部４０３、非接触給電部４０４を含む。

クレードル１１３から放射線撮影装置１０１に対して電力を供給する際の処理概要は、上述の給電装置１０４と同様であるため、ここでは説明を省略する。また、上述したが、クレードル１１３と放射線撮影装置１０１とを接続した際に、放射線撮影装置１０１と放射線撮影システム１００の他の構成要素との通信が可能となるような機構が、クレードル１１３に設けられていてもよい。

架台１１１やベッド１１２に、予め放射線撮影装置１０１の収まる箇所に給電装置１０４の電源ユニット近接部３０３が配されていてもよい。この場合、給電装置１０４の１つの電源ユニット本体３０１に対して、複数の電源ユニット近接部３０３が接続されていてもよいし、放射線撮影システム１００に複数の給電装置１０４が配されていてもよい。架台１１１やベッド１１２に電源ユニット近接部３０３が配されることによって、架台１１１やベッド１１２に放射線撮影装置１０１が組み付けられた際、給電装置１０４に接続したときと同様に、放射線撮影装置１０１への非接触給電が可能となる。例えば、架台１１１に給電装置１０４一式が組み付けられていてもよい。また、給電装置１０４の形状については、図３に示されるような電源ユニット近接部３０３と電源ユニット本体３０１とが電源ユニットケーブル３０２を介した形態でも、電源ユニット近接部３０３と電源ユニット本体３０１とが一体となった形態でもよい。

次いで、同期撮影モードで放射線画像の撮影とともに、非接触給電が行われる場合の放射線撮影システム１００の動作について説明する。詳細は後述するが、本実施形態において、給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に対して非接触給電が行われる中で、放射線撮影装置１０１の画像データの読み出し期間中に、非接触給電の周波数を変動させない制御が行なわれる。図６、７は、放射線撮影システム１００の同期撮影モードにおける撮影時の処理を示すフロー図、および、動作を示すタイミング図である。

放射線撮影装置１０１がユーザによって起動されると、電源生成部２１２から必要な各構成要素へと電力が供給され、放射線撮影装置１０１が起動する（Ｓ６００）。また、ここでは、撮影に必要な放射線撮影システム１００のそれぞれの構成要素も起動されているものとして説明する。例えば、Ｓ６００の時点において、給電装置１０４は、放射線撮影装置１０１に給電可能な状態になっている。ユーザによる起動意図を操作部２０７の操作や物理センサ部２１４で検知したことや、取り外し可能な内部電源２１１が装着されたこと、給電装置１０４の電源ユニット近接部３０３が放射線撮影装置１０１に接続されたことなどを起動のトリガにしてもよい。このとき、放射線撮影装置１０１内の全ての構成要素が起動する必要はない。例えば、センサ部２０１などの撮影に用いる構成要素は、撮影の要求が与えられるまで起動しなくてもよい。また、接触／非接触に限らず放射線撮影装置１０１に外部からの給電が開始されたことに応じて、放射線撮影装置１０１が起動するようにしてもよい。本実施形態において、図６のＳ６００の放射線撮影装置起動からＳ６１０の放射線撮影装置の停止に至るまで、非接触給電が継続して行われているものとする。

放射線撮影装置１０１が起動すると、処理はＳ６０１へ遷移し、放射線撮影装置１０１の制御部２０４は、放射線発生装置１０８からの撮影要求があるか否かを判定する。要求がなかった場合はそのまま撮影要求を待ち続ける。撮影要求があった場合、処理はＳ６０２へと移る。

Ｓ６０２では、放射線撮影装置１０１は、撮影準備動作を行う。放射線撮影装置１０１は、撮影準備動作として、電源生成部２１２からセンサ部２０１に電源を供給し、センサ部２０１を起動する。その後、制御部２０４は、センサ駆動部２０２に準備駆動を開始する指示を送り、それを受けてセンサ駆動部２０２はセンサ部２０１に対して準備駆動を行う。準備駆動は、暗電流によってセンサ部２０１に蓄積された電荷を排出するために、センサアレイを行方向に走査しながら電荷の読み出しを続ける動作（リセット動作）である。

準備駆動を実施している間に、ユーザが放射線発生装置コンソール１０７の曝射スイッチを押下すると、放射線発生装置１０８と放射線撮影装置１０１との間で、接続器１０９や通信ネットワーク１０３などを介して通信が行われる。具体的には、放射線発生装置１０８は、放射線撮影装置１０１に曝射の要求を送信し、この要求を放射線撮影装置１０１が受信すると（Ｓ６０３のＹＥＳ）、処理はＳ６０４に遷移する。Ｓ６０４において、放射線撮影装置１０１は、放射線の照射を受けて電荷を蓄積できる状態にセンサ部２０１を遷移させ、撮影可能であることの応答または曝射の許可を放射線発生装置１０８に送信することによって、放射線の照射が行われる。ユーザが曝射スイッチを押下しない間（Ｓ６０３のＮＯ）は、上述の準備駆動が行われる。

Ｓ６０４において曝射の許可を送信すると、次いで、制御部２０４は、放射線撮影装置１０１に非接触給電を行う給電装置１０４へ、非接触給電を行う給電周波数を一定の周波数とし、変動させないことを指示する信号を送信する（Ｓ６０５）。本実施形態において、上述のように、非接触受電部２１３および非接触給電部３０９が、給電に関する情報の送受信を実施可能な通信機能を備えている。このため、放射線撮影装置１０１の制御部２０４は、非接触受電部２１３を介して、給電の給電周波数に関する指示を出すことが可能である。非接触受電部２１３から非接触給電部３０９へと送られた指示は、給電装置１０４の制御部３０６で受信され、制御部３０６は、内部電源部３０５に対して非接触給電部への給電の給電周波数を制御する。

非接触給電部３０９と非接触受電部２１３との間の通信は、例えば、図８に示されるように、１ｂｉｔの専用信号線のＨｉ／Ｌｏレベルで伝達してもよい。また、特に通信の物理層は限定されるものではなく、例えば、図９に示されるように、周波数の固定および固定解除の指示や応答のパケットをやり取りするような通信で伝達してもよい。また、ここでは、非接触給電部３０９および非接触受電部２１３を用いて情報の送受信を実施したが、有線通信接続部２１０、３１０、無線通信接続部２０９、ＡＰ１０５などを用いて情報のやり取りを実施してもよい。

放射線撮影装置１０１は、センサ部２０１に所定の時間にわたって電荷を蓄積させると、蓄積された電荷に応じた信号の読み出しを行う（Ｓ６０６）。図７に示すように、本実施形態において、放射線撮影装置１０１は、オフセット補正により暗電流成分の補正を行うため、センサ部２０１に所定の時間にわたって電荷を蓄積させ、蓄積された電荷に応じた信号を読み出す動作（撮影動作）を続けて２回行う。この２回の撮影動作のうち何れか一方で、放射線が照射されることによって、放射線が照射されなかった撮影動作でオフセット補正のための画像データが得られる。ここでは、１回目は放射線の照射によって蓄積された電荷に応じた信号を読み出す。次に準備駆動を所定時間実施し、放射線を照射せずに２回目の蓄積を行い、信号を読み出す。暗電流成分を補正するため、２回目の蓄積時間は、できる限り１回目の蓄積時間と同じであってもよい。また、１回目の撮影動作において放射線を照射せずに暗電流成分を補正するための画像データを取得し、２回目の撮影動作において放射線を照射して被写体１１０の内部に関する画像データを取得してもよい。

２回目の読み出しが完了すると、放射線撮影装置１０１の制御部２０４は、給電装置１０４へ、非接触給電の給電周波数の固定を解除する信号を送信する（Ｓ６０７）。このとき、給電周波数の固定を解除する信号は、Ｓ６０５と同じ経路で給電装置１０４に伝送されてもよい。

その後、放射線撮影装置１０１は、通信ネットワーク１０３などを介して、所定のオフセット補正などの補正処理などが行われた画像データをコンソール１０２へ送信し、撮影が完了する（Ｓ６０８）。また、画像データは、コンソール１０２に送信されず、記憶部２０５に保存されてもよい。ユーザが操作部２０７を操作することによって放射線撮影装置１０１の電源オフの指示がある場合（Ｓ６０９のＹＥＳ）、放射線撮影装置１０１は、電源オフとなり、処理はＳ６１０に遷移し放射線撮影装置１０１は停止状態となる。また、放射線撮影装置１０１の電源オフの指示がない場合（Ｓ６０９のＮＯ）、処理はＳ６０１に戻り、放射線撮影装置１０１は、次の撮影要求まで待機する。また、Ｓ６０１において、待機時間が長くなった場合、放射線撮影装置１０１は、報知部２０８の表示を消すなど消費電力が抑制されたスリープ状態となってもよいし、Ｓ６１０に遷移し、電源オフになってもよい。

本実施形態において、以上の２回の撮影動作において、給電装置１０４は、放射線撮影装置１０１に給電を続けている。このとき、給電装置１０４は、放射線撮影装置１０１が１回目の撮影動作において信号の読み出しを開始してから２回目の撮影動作において信号の読み出しを終了するまでの期間中に、一定の給電周波数で放射線撮影装置１０１に給電する。

制御部２０４は、図７に示されるように、固定された給電周波数の周期Ｔｃに対し、１回目の撮影動作の読み出し開始から２回目の撮影動作の読み出し開始までの時間がｎ×Ｔｃ（ｎは正整数）となるように各動作の時間または開始タイミングを調整する。つまり、制御部２０４は、１回目の撮影動作における信号の読み出しの開始から２回目の撮影動作における信号の読み出しの開始までの時間が、給電周波数の周期Ｔｃの正整数倍でとなるように制御する。一例として、図７に示されるように、制御部２０４は、１回目の蓄積時間を時間Ｔｉ、読み出し時間を時間Ｔｒ、準備駆動時間を時間Ｔｓ、２回目の蓄積時間を時間Ｔｉ’とした場合、
Ｔｒ＋Ｔｓ＋Ｔｉ’＝ｎ×Ｔｃ ・・・ （１）
となるように制御する。時間Ｔｒ、Ｔｓは駆動に要する時間のため固定である場合が多いため、例えば、２回目の撮影動作の蓄積時間である時間Ｔｉ’を調整することによって、（１）式を満たすようにする。つまり、１回目の撮影動作においてセンサ部２０１に電荷を蓄積させる時間と２回目の撮影動作においてセンサ部２０１に電荷を蓄積させる時間とが、互いに異なっていてもよい。ただし、オフセット補正の目的から時間Ｔｉと時間Ｔｉ’とは、できる限り近い時間であることが求められる。このため、制御部２０４は、１回目の撮影動作における信号の読み出しの開始から２回目の撮影動作における信号の読み出しの開始までの時間が、給電周波数の周期Ｔｃの正整数倍のうち最小限の正整数倍となるように放射線撮影装置１０１を制御してもよい。非接触給電において、周期Ｔｃはμｓｅｃ以下のオーダであることが多く、また、放射線画像の撮影において、時間Ｔｉおよび時間Ｔｉ’はｍｓｅｃ以上のオーダであることが一般的であるため、時間Ｔｉ’を調整しても、オフセット補正の精度に影響が出にくい。

また、制御部２０４は、時間Ｔｉ’ではなく、準備駆動の時間Ｔｓを用いてタイミングを調整してもよい。つまり、１回目の撮影動作において信号の読み出しを終了してから２回目の撮影動作においてセンサ部２０１に電荷の蓄積を開始させるまでの間の準備駆動の時間Ｔｓが、１回目の撮影動作においてセンサ部２０１に電荷を蓄積させる時間Ｔｉ、２回目の撮影動作においてセンサ部２０１に電荷を蓄積させる時間Ｔｉ’、および、給電周波数の周期Ｔｃに応じて変化してもよい。例えば、制御部２０４は、準備駆動の時間Ｔｓの時間を必要最小限の時間よりも長くすることによって、タイミングを調整してもよい。この場合、１回目の撮影動作においてセンサ部２０１に蓄積された電荷に応じた信号を読み出す時間と、２回目の撮影動作においてセンサ部２０１に蓄積された電荷に応じた信号を読み出す時間と、が同じ時間であってもよい。また、時間Ｔｉ’と時間Ｔｓとの両方を用いて、１回目の撮影動作における信号の読み出しの開始から２回目の撮影動作における信号の読み出しの開始までの時間が、給電周波数の周期Ｔｃの正整数倍となるように制御されてもよい。

また、制御部２０４は、Ｔｒ＋Ｔｓ＋Ｔｉ’＝ｎ×Ｔｃの関係を満たす周期Ｔｃとなるように、非接触給電の給電周波数を制御するようにしてもよい。制御部２０４は、１回目の撮影動作における信号の読み出しの開始から２回目の撮影動作における信号の読み出しの開始までの時間が給電周波数の周期Ｔｃの正整数倍になるように給電周波数を決定し、給電装置１０４を制御してもよい。

周期Ｔｃまたは周波数１／Ｔｃは、Ｓ６０５で放射線撮影装置１０１の制御部２０４から周波数を固定する指示を送信する際に、制御部２０４から給電装置１０４に指示してもよい。また、周波数を固定する指示が来た際に用いられる周期Ｔｃまたは周波数１／Ｔｃは、給電装置１０４に予め設定しておいてもよい。また、制御部２０４は、１回目の撮影動作において読み出した信号の周期的なノイズ成分から、給電周波数を検出し、これに応じて、上述のＴｓやＴｉ’の長さを調整してもよい。制御部２０４は、撮影条件に応じて給電周波数の周期Ｔｃを決定してもよい。例えば、制御部２０４は、動画を撮影する場合、静止画を撮影する場合よりも効率的に給電できる給電周波数を選択してもよい。

また、上述の動作では、放射線撮影装置１０１に配された制御部２０４が、給電周波数の周期Ｔｃや準備駆動の時間Ｔｓ、２回目の撮影動作の蓄積時間である時間Ｔｉ’の長さを調整するとして説明したが、これに限られることはない。ユーザによって放射線発生装置コンソール１０７に入力される放射線を照射する撮影条件に応じて、放射線発生装置コンソール１０７やコンソール１０２が、給電周波数の周期Ｔｃや時間Ｔｓ、Ｔｉ’の長さを決定してもよい。放射線発生装置コンソール１０７やコンソール１０２が決定した給電周波数の周期Ｔｃや時間Ｔｓ、Ｔｉ’が、放射線撮影装置１０１および給電装置１０４に送信される。例えば、放射線発生装置コンソール１０７やコンソール１０２が、放射線撮影装置１０１や給電装置１０４を起動する際に、上述のタイミングに関する設定を通知するようにしてもよい。また、図１に示されるように、放射線撮影システム１００に、非接触で受電が可能な放射線撮影装置１０１と、放射線撮影装置１０１に非接触で給電が可能な給電装置１０４と、を制御するための制御装置１８０が、上述の各構成要素とは独立して配されてもよい。

このような制御を行うことによって、１回目の撮影動作の読み出しで取得した画像データと、２回目の撮影動作の読み出しで取得した画像データには、同じ周波数のノイズが、同じ位相で重畳されることになる。したがって、オフセット補正を実施することで、センサ部で生成された信号を読み出す際に、非接触給電の動作による電磁界の変化が信号に重畳するノイズが相殺されることになる。給電装置１０４が放射線撮影装置１０１に給電する給電周波数が変動することによって、放射線撮影装置１０１がセンサ部２０１から取得される信号に給電周波数の変動に応じた影響が生じる期間において、給電装置１０４は、給電の周波数を変動させない。これによって、得られる放射線画像の画質の低下が抑制される。また、撮影中も非接触給電が継続して行われるため、例えば、撮影中に放射線撮影装置１０１の内部電源の充電不足となり、撮影が継続できなくなることが抑制される。また、撮影中も非接触給電が継続して行われるため、放射線撮影装置１０１の内部電源の容量を小さくでき、さらには、内部電源を有していなくても撮影が可能なことから、放射線撮影装置１０１の軽量化などが可能となる。

給電周波数の固定の開始は、１回目の撮影操作の読み出しを開始する前であればいつでもよく、固定の解除も２回目の撮影動作の読み出しが終了した後であればいつでもよい。ただし、放射線撮影装置１０１の負荷の変動に合わせて給電周波数を変動させるほうが電力効率がよいため、給電周波数の周期Ｔｃを固定するのは必要最低限の期間にしてもよいが、設定された周波数に収束するまでの応答時間を考慮する必要がある。また、給電周波数を一定とする期間中に発生しうる負荷変動に対応できる周波数が、給電周波数の周期Ｔｃとして設定される。また、上述のように、放射線撮影装置１０１の負荷の変動に合わせて給電周波数を変動させるほうが電力効率がよい。このため、１回目の撮影動作において信号の読み出しを開始してから２回目の撮影動作において信号の読み出しを終了するまでの期間以外において、給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に給電する給電周波数は、適宜変化しうる。

第２の実施形態
図１０～１４を参照して本発明の一部の実施形態における放射線撮影システムについて説明する。図１０は、本発明の第２の実施形態における放射線撮影システム１００の構成例を示している。本実施形態において、第１の実施形態とは異なり、放射線撮影装置１０１と放射線発生装置１０８とが同期せず、放射線撮影装置１０１が放射線の照射の開始を検出し、撮影を実施する照射検出撮影モードで、放射線撮影システム１００が動作する場合について示す。本実施形態において、放射線撮影装置１０１は、放射線の照射を検出して撮影動作に移行できる。このため、放射線発生装置１０８と放射線撮影装置１０１との間での通信を実施する必要が無く、図１に示される接続器１０９は不要となる。

図１１は、本実施形態における放射線撮影装置１０１の構成例を示している。放射線撮影装置１０１は、図２に示される各構成要素のほか、放射線の照射の開始を検出するための照射検出部２１６を含む。照射検出部２１６を実現するための方法は、センサ部２０１と同様に、シンチレータと光検出器とを用いて検出する方法や、放射線照射によってセンサ部２０１に発生する電流の流れを検出する方法など、複数の方法がある。本実施形態においては、放射線が放射線撮影装置１０１に入射することによって、電気的な変化を取得する方法が対象となる。つまり、どのような手法であっても、その検出方法に電圧や電流（電荷）などを用いた仕組みが含まれるものが対象である。したがって、図１１では、照射検出部２１６が単一の機能部として記載されているが、センサ部２０１などと一体になっていいてもよい。

照射検出部２１６は放射線が照射されたことを検出すると、制御部２０４に放射線の照射が開始されたことを通知する。この通知に対して、制御部２０４は、上述の第１の実施形態と同様に、放射線による電荷をセンサ部２０１に蓄積し、放射線の照射後に、電荷に応じた信号を読み出して画像データを生成するように、センサ部２０１、センサ駆動部２０２、読取部２０３を制御する。

次いで、照射検出撮影モードで放射線画像の撮影とともに、非接触給電が行われる場合の放射線撮影システム１００の動作について説明する。本実施形態において、給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に非接触給電が行われる中で、撮影動作を行う前の、放射線撮影装置１０１の照射検出部２１６で放射線の照射開始を検出する動作の期間中に、非接触給電の周波数を変動させない制御が行なわれる。また、上述の第１の実施形態と同様に、画像データの読み出し期間中に非接触給電の周波数を変動させない制御が行なわれる。図１２、１３は、放射線撮影システム１００の照射検出撮影モードにおける撮影時の処理を示すフロー図、および、動作を示すタイミング図である。

放射線撮影装置１０１が起動された直後のＳ１２００での処理は、上述の同期撮影モードの図６のフロー図に示されるＳ６００と同様の処理でありうる。次いで、処理はＳ１２０１へと移り、制御部２０４は、照射検出撮影モードでの撮影に移行する旨の要求があるか否かを判断し、要求があるならばＳ１２０２へと移行する。本実施形態では照射検出撮影モードでの撮影を前提としているが、上述の同期撮影モードと放射線照射検出撮影モードとを切り替えるような構成も可能であり、その判定を実施するような処理がＳ１２０１の前に実施されてもよい。照射検出撮影モードへの移行要求は、一例として放射線撮影装置１０１に対応したコンソール１０２から、撮影シーケンスのスタート指示などとして与えられる場合が考えられる。

Ｓ１２０２では、放射線撮影装置１０１において、照射検出駆動へと移行するための通電や機能部起動などの準備処理が実施される。その後、処理はＳ１２０３へと遷移し、制御部２０４は、放射線撮影装置１０１に非接触給電を行う給電装置１０４へ、非接触給電の給電周波数を変動させないことを指示する信号を送信する。指示の送信経路や方法などは第１の実施形態と同じでありうる。

続いて処理はＳ１２０４へ遷移し、放射線撮影装置１０１は照射検出駆動を開始する。制御部２０４はセンサ駆動部２０２に照射検出駆動を開始する指示を送り、それを受けてセンサ駆動部２０２はセンサ部２０１に対して照射検出駆動を行うとともに、制御部２０４は照射検出部２１６に放射線の照射検出動作を開始する指示を送る。本実施形態において、照射検出駆動は、センサ部２０１を行方向に走査しながら、放射線の照射有無や強度変化に感受性を持つ放射線撮影装置１０１内の電圧や電流を照射検出部２１６によって観測する。

Ｓ１２０４において、制御部２０４は、照射検出駆動を続けた状態で所定の時間を超えてタイムアウトになったか否かを判定する。放射線を検出する方法によっては、長時間の検出待ち時間を設定することも可能である。しかしながら、実際の放射線撮影装置１０１の使用を考えた場合、放射線の照射が一切ないまま放置されてしまった場合に備え、一定時間で放射線の照射を検出する時間に対してタイムアウト処理を設け、照射検出駆動が停止するようにしてもよい。

Ｓ１２０４において、所定のタイムアウト時間に達していると判断された場合、処理はＳ１２１２へと遷移し照射検出撮影モードを終了し、制御部２０４は、非接触給電の給電周波数の固定を解除する指示信号を送信する。一方で、Ｓ１２０４において、タイムアウト時間に達していないと判定された場合、放射線の照射が開始されたか否かを判定するＳ１２０６へと処理が移る。本実施形態において、照射検出部２１６は、観測した電圧や電流などの信号に対して必要なノイズ除去処理を実施したうえで、信号が所定の閾値を超えたことによって放射線の照射があったと判定し、制御部２０４にその旨を通知する。ここで照射されたと判定されない場合、処理は再びＳ１２０４へと遷移し、タイムアウトするか放射線の照射が開始されたと判定されるまで処理ループを繰り返す。

Ｓ１２０６で放射線の照射が開始されたと判定された場合、処理はＳ１２０７へと遷移し、照射検出駆動を終了する。照射検出部２１６で放射線の照射があったと判定され制御部２０４に通知されると、制御部２０４は、センサ駆動部２０２に照射検出駆動を停止させ、電荷の蓄積を開始する指示を送る。これに対して、センサ駆動部２０２は、センサ部２０１が放射線を受けて電荷を蓄積できる状態にする。また、放射線撮影装置１０１は、給電装置１０４へ非接触給電の給電周波数の固定を解除する指示信号を送信する。

本実施形態において、照射検出駆動は、図１３に示されるように、１つの周期Ｔｋの駆動が連続的に行われるもので、１周期はセンサアレイの行方向の走査が１周する時間によって決定される。この間、放射線の照射を検出するためのセンサ部２０１の所定の画素において、所定の時間にわたって電荷を蓄積させ、蓄積された電荷に応じた信号を読み出す動作が繰り返される。センサアレイ駆動は、１行ずつでなく、複数行まとめて駆動してもよいし、順次駆動でなく例えば偶数行を先に駆動してから奇数行を駆動するなどしてもよい。照射検出部２１６で観測される電圧や電流には、この周期Ｔｋ単位でセンサアレイの特性などに起因する固定のパターン成分が重畳されている場合があり、１周期前の電圧または電流との差分をとることによって、この固定パターン成分を除去する補正を行っている。ここで、放射線の照射開始を検出する照射検出駆動中に固定される非接触給電の周期Ｔｃ１に対し、
Ｔｋ＝ｍ×Ｔｃ１（ｍは正整数） ・・・ （２）
とすることで、補正によって電圧または電流に重畳する非接触給電に起因する周期的なノイズ成分の除去を行う。つまり、制御部２０４は、検出動作（照射検出駆動）において照射検出部２１６が放射線の照射の開始を検出する周期Ｔｋが、給電周波数の周期Ｔｃ１の正整数倍となるように制御する。

（２）式を満たすために、周期Ｔｋが周期Ｔｃ１の正整数倍になるように、制御部２０４は、照射検出駆動の周期Ｔｋの駆動時間を調整してもよい。例えば、図１４に、照射検出駆動において、Ｎ行のセンサアレイを先頭行から最終行まで順次駆動し、最終行まで駆動し終えたら、また、先頭行に戻って順次駆動する場合が図示されている。制御部２０４は、最終行のＮ行目を駆動してから先頭行の０行に戻って駆動するまでの間に、いずれの行も駆動しないウエイト時間Ｔｗを設け、このウエイト時間Ｔｗの長さを調整することによって周期Ｔｋを周期Ｔｃ１の整数倍に調整してもよい。つまり、照射検出部２１６が繰り返し行う放射線の照射の開始を検出するための読出動作の間に、給電周波数の周期Ｔｃ２に応じたウエイト時間Ｔｗが配されてもよい。ただし、ウエイト時間Ｔｗの期間は、何れの行も駆動されないため、放射線の照射開始を検出するための電圧または電流が観測されず、放射線の照射の検出に対して不感となる。このため、ウエイト時間Ｔｗは、できる限り短い時間とする必要がある。そこで、制御部２０４は、照射検出部２１６が放射線の照射の開始を検出する周期Ｔｋが、給電周波数の周期Ｔｃ１の正整数倍のうち最小限の正整数倍となるように放射線撮影装置１０１を制御する。また、制御部２０４は、周期Ｔｃ１を調整して（２）式を満たすようにしてもよい。

周期Ｔｃ１または周波数１／Ｔｃ１は、上述の第１の実施形態と同様に、放射線撮影装置１０１の制御部２０４から周波数を固定する指示を送信する際に、制御部２０４から給電装置１０４に指示してもよい。また、周波数を固定する指示が来た際に用いられる周期Ｔｃまたは周波数１／Ｔｃは、給電装置１０４に予め設定しておいてもよい。また、放射線撮影装置１０１や給電装置１０４の起動の際に、コンソール１０２や放射線発生装置コンソール１０７から通知するようにしてもよい。また、放射線撮影装置１０１と給電装置１０４との間の非接触給電を制御するために設けられた制御装置から放射線撮影装置１０１や給電装置１０４に、適宜、周期Ｔｋや周期Ｔｃ１、ウエイト時間Ｔｗの情報が送られてもよい。

給電周波数の固定の開始は、照射検出駆動を開始する前であればいつでもよく、固定の解除も照射検検出動が終了した後であればいつでもよい。ただし、放射線撮影装置１０１の負荷の変動に合わせて給電周波数を変動させるほうが電力効率がよいため、給電周波数の周期Ｔｃ１を固定するのは必要最低限の期間にしてもよいが、設定された周波数に収束するまでの応答時間を考慮する必要がある。また、給電周波数を一定とする期間中に発生しうる負荷変動に対応できる周波数が、給電周波数の周期Ｔｃ１として設定される。また、上述のように、放射線撮影装置１０１の負荷の変動に合わせて給電周波数を変動させるほうが電力効率がよい。このため、１回目の撮影動作において信号の読み出しを開始してから２回目の撮影動作において信号の読み出しを終了するまでの期間および照射検出駆動を行う期間以外において、給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に給電する給電周波数は、適宜変化しうる。

その後の撮影動作（Ｓ１２０８～Ｓ１２１１）および電源オフ（Ｓ１２１２）から放射線撮影装置停止（Ｓ１２１３）は、第１の実施形態で説明したＳ６０５～Ｓ６１０と同様の処理・動作となりうる。このため、Ｓ１２０８～Ｓ１２１３の処理・動作についての説明は、ここでは省略する。

照射検出駆動における給電周波数の周期Ｔｃ１と、１回目の撮影動作における信号の読み出しの開始から２回目の撮影動作における信号の読み出しの開始までの間における給電周波数の周期Ｔｃ２と、は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。つまり、給電周波数１／Ｔｃ１と給電周波数１／Ｔｃ２とは、同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。例えば、給電周波数の周期がＴｃ１＝Ｔｃ２＝Ｔｃ’である場合、ｍ×Ｔｃ’＝Ｔｋ、かつ、ｎ×Ｔｃ’＝Ｔｒ＋Ｔｓ＋Ｔｉ’（ｍ、ｎは正整数）を満たす必要がある。この場合は、Ｓ１２０７で給電周波数の固定を解除せずに、Ｓ１２１０まで同じ給電周波数の周期Ｔｃ’で動作してもよい。つまり、放射線撮影装置１０１が照射検出動作（照射検出駆動）を開始してから２回目の撮影動作において信号の読み出しを終了するまでの期間中に、給電装置１０４は、同じ給電周波数で放射線撮影装置１０１に給電してもよい。

図１３における１回目の撮影動作の信号の読み出しを終了した後の準備駆動は、暗電流成分を精度よく除去するために、センサ駆動部２０２はセンサ部２０１に照射検出駆動と同様の駆動をさせてもよい。このとき、照射検出部２１６も動作させることによって観測される電圧または電流から、制御部２０４は、非接触給電に起因するノイズの周期Ｔｃ２を算出するようにしてもよい。

上述のように、給電の周波数が変動すると放射線の照射開始の検出に影響を与える可能性がある。そこで、放射線の照射の開始を検出する期間において、給電の周波数を変動させない制御を行う。これによって、放射線撮影装置１０１と放射線発生装置１０８とが同期しない照射検出撮影モードにおいても、放射線撮影装置１０１が放射線の照射開始の検出を行う間、給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に給電を行うことができる。また、上述の第１の実施形態と同様に、センサ部２０１で取得した画像データを読み出す間、給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に給電を行うことができる。

本実施形態では、放射線の照射の開始を検出するためのセンサ部２０１の所定の画素において、所定の時間にわたって電荷を蓄積させ、蓄積された電荷に応じた信号を読み出すことを説明した。しかしながら、これに限られることはなく、センサ部２０１から信号を読み出すための出力信号線や、センサ部２０１に配された画素にバイアス電圧（駆動電圧）を供給するバイアス線を流れる電流の変化から、照射検出部２１６は、放射線の照射の開始を検出してもよい。この場合であっても、給電の周波数が変動すると放射線の照射開始の検出に影響を与える可能性がある。したがって、照射検出部２１６が出力信号線やバイアス線の電流の変化から放射線の照射の開始を検出する場合であっても、給電装置１０４は、一定の給電周波数で放射線撮影装置１０１に給電を行う。これによって、放射線撮影装置１０１と放射線発生装置１０８とが同期しない照射検出撮影モードにおいても、放射線撮影装置１０１が放射線の照射開始の検出を行う間、給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に給電を行うことができる。

このように、上述の各実施形態において、給電装置１０４が放射線撮影装置１０１に給電する給電周波数が変動することによって、放射線撮影装置１０１がセンサ部２０１から取得される信号に給電周波数の変動に応じた影響が生じる期間において、給電装置１０４は、一定の給電周波数で放射線撮影装置１０１に給電を行う。放射線撮影装置１０１がセンサ部２０１から取得される信号に給電周波数の変動に応じた影響が生じる期間とは、上述のように、放射線画像を生成するための信号を読み出す期間でありうる。放射線画像を生成するための信号を読み出す期間において、放射線撮影装置１０１は、センサ部２０１の画素に所定の時間にわたって電荷を蓄積させ、蓄積された電荷に応じた信号を読み出す。ここで、画素に電荷を蓄積させ、蓄積された電荷に応じた信号を読み出す期間とは、放射線画像を生成するために放射線の照射によって生成された電荷を蓄積させ、蓄積された電荷に応じた信号を読み出す期間であってもよい。また、画素に電荷を蓄積させ、蓄積された電荷に応じた信号を読み出す期間とは、放射線画像を生成する際にオフセット補正を行うための画像データを得るための期間であってもよい。また、放射線撮影装置１０１がセンサ部２０１から取得される信号に給電周波数の変動に応じた影響が生じる期間とは、放射線の照射の開始を検出するための期間でありうる。放射線の照射の開始の検出は、センサ部２０１に配された画素に蓄積される電荷に応じた信号を読み出してもよいし、センサ部２０１の信号線やバイアス線の電流の変化から検出してもよい。これらの動作によって、本実施形態の放射線撮影システム１００は、放射線画像の画質や放射線の照射の開始の検出の精度に対する影響を抑制しながら、常時、給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に非接触で給電を行うことが可能となる。

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。

１００：放射線撮影システム、１０１：放射線撮影装置、１０４：給電装置、２０１：センサ部

Claims (29)

1. 放射線画像を取得するためのセンサ部を含み、非接触で受電が可能な放射線撮影装置と、前記放射線撮影装置に非接触で給電が可能な給電装置と、を含む放射線撮影システムであって、
   前記給電装置が前記放射線撮影装置に給電する給電周波数が変動することによって、前記放射線撮影装置が前記センサ部から取得される信号に前記給電周波数の変動に応じた影響が生じる期間において、前記給電装置は、一定の給電周波数で前記放射線撮影装置に給電することを特徴とする放射線撮影システム。
2. 前記給電周波数の変動に応じた影響が生じる期間が、前記センサ部から放射線画像を生成するための信号を読み出す期間、および、放射線の照射の開始を検出するための期間のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影システム。
3. 前記放射線撮影装置は、前記センサ部から信号を読み出す第１動作と、前記第１動作の後に前記センサ部から信号を読み出す第２動作と、を行い、
   前記給電装置は、前記放射線撮影装置が前記第１動作において信号の読み出しを開始してから前記第２動作において信号の読み出しを終了するまでの期間中に、一定の第１給電周波数で前記放射線撮影装置に給電することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影システム。
4. 前記放射線撮影装置は、
   前記第１動作において、前記センサ部に所定の時間にわたって電荷を蓄積させ、蓄積された電荷に応じた信号を読み出し、
   前記第２動作において、前記センサ部に所定の時間にわたって電荷を蓄積させ、蓄積された電荷に応じた信号を読み出し、
   前記第１動作および前記第２動作のうち何れか一方で、放射線が照射されることを特徴とする請求項３に記載の放射線撮影システム。
5. 前記第１動作における信号の読み出しの開始から前記第２動作における信号の読み出しの開始までの第１時間が、前記第１給電周波数の周期の正整数倍であることを特徴とする請求項３または４に記載の放射線撮影システム。
6. 前記第１時間が、前記第１給電周波数の周期の正整数倍のうち最小限の正整数倍であることを特徴とする請求項５に記載の放射線撮影システム。
7. 前記第１動作において前記センサ部に電荷を蓄積させる時間と前記第２動作において前記センサ部に電荷を蓄積させる時間とが、互いに異なることを特徴とする請求項３乃至６の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
8. 前記第１動作において信号の読み出しを終了してから前記第２動作において前記センサ部に電荷の蓄積を開始させるまでの間の準備駆動時間が、前記第１動作において前記センサ部に電荷を蓄積させる時間、前記第２動作において前記センサ部に電荷を蓄積させる時間、および、前記第１給電周波数の周期に応じて変化することを特徴とする請求項３乃至７の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
9. 前記放射線撮影装置が前記第１動作において信号の読み出しを開始してから前記第２動作において信号の読み出しを終了するまでの期間以外において、前記給電装置から前記放射線撮影装置に給電する給電周波数が、変化することを特徴とする請求項３乃至８の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
10. 前記放射線撮影装置は、放射線の照射の開始を検出するための照射検出部をさらに含み、
    前記放射線撮影装置は、前記照射検出部が放射線の照射の開始を検出するまで、前記センサ部のうち所定の画素において前記第１動作および前記第２動作を含む第３動作を行い、
    前記給電装置は、前記放射線撮影装置が前記第３動作を行う間、前記第１給電周波数で前記放射線撮影装置に給電することを特徴とする請求項３に記載の放射線撮影システム。
11. 前記第３動作において前記照射検出部が放射線の照射の開始を検出する周期が、前記第１給電周波数の周期の正整数倍であることを特徴とする請求項１０に記載の放射線撮影システム。
12. 前記第３動作において前記照射検出部が放射線の照射の開始を検出する周期が、前記第１給電周波数の周期の正整数倍のうち最小限の正整数倍であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の放射線撮影システム。
13. 前記照射検出部が繰り返し行う放射線の照射の開始を検出するための読出動作の間に、前記第１給電周波数の周期に応じたウエイト時間が配されることを特徴とする請求項１０乃至１２の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
14. 前記放射線撮影装置は、放射線の照射の開始を検出するための照射検出部をさらに含み、
    前記放射線撮影装置は、前記第１動作を行う前に前記照射検出部で放射線の照射開始を検出させる第３動作を行い、
    前記給電装置は、前記放射線撮影装置が前記第３動作を行う間、一定の第２給電周波数で前記放射線撮影装置に給電することを特徴とする請求項３乃至９の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
15. 前記第３動作において前記照射検出部が放射線の照射の開始を検出する周期が、前記第２給電周波数の周期の正整数倍であることを特徴とする請求項１４に記載の放射線撮影システム。
16. 前記第３動作において前記照射検出部が放射線の照射の開始を検出する周期が、前記第２給電周波数の周期の正整数倍のうち最小限の正整数倍であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の放射線撮影システム。
17. 前記照射検出部が繰り返し行う放射線の照射の開始を検出するための読出動作の間に、前記第２給電周波数の周期に応じたウエイト時間が配されることを特徴とする請求項１４乃至１６の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
18. 前記第１給電周波数と前記第２給電周波数とが、互いに異なる周波数であることを特徴とする請求項１４乃至１７の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
19. 前記第１給電周波数と前記第２給電周波数とが、同じ周波数であり、
    前記放射線撮影装置が前記第３動作を開始してから前記第２動作において信号の読み出しを終了するまでの期間中に、前記給電装置は、同じ給電周波数で前記放射線撮影装置に給電することを特徴とする請求項１４乃至１７の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
20. 前記放射線撮影装置が前記第１動作において信号の読み出しを開始してから前記第２動作において信号の読み出しを終了するまでの期間および前記第３動作を行う期間以外において、前記放射線撮影装置の負荷に応じて、前記給電装置から前記放射線撮影装置に給電する給電周波数が、変化することを特徴とする請求項１４乃至１９の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
21. 前記放射線撮影システムが、前記放射線撮影装置および前記給電装置のそれぞれの動作を制御するための制御部をさらに含むことを特徴とする請求項１４乃至２０の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
22. 前記制御部は、前記第３動作において前記照射検出部が放射線の照射の開始を検出する周期が、前記第２給電周波数の周期の正整数倍のうち最小限の正整数倍となるように前記放射線撮影装置を制御することを特徴とする請求項２１に記載の放射線撮影システム。
23. 前記制御部は、前記第３動作において前記照射検出部が放射線の照射の開始を検出する周期が前記第２給電周波数の周期の正整数倍になるように前記第２給電周波数を決定し、前記給電装置を制御することを特徴とする請求項２１に記載の放射線撮影システム。
24. 前記放射線撮影システムが、前記放射線撮影装置および前記給電装置のそれぞれの動作を制御するための制御部をさらに含むことを特徴とする請求項３乃至２０の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
25. 前記制御部は、前記第１動作において読み出した信号の周期的なノイズ成分から、前記第１給電周波数を検出することを特徴とする請求項２１乃至２４の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
26. 前記制御部は、撮影条件に応じて前記第１給電周波数を決定することを特徴とする請求項２１乃至２５の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
27. 前記制御部が、前記放射線撮影装置に配されることを特徴とする請求項２１乃至２６の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
28. 前記第１動作において前記センサ部に蓄積された電荷に応じた信号を読み出す時間と、前記第２動作において前記センサ部に蓄積された電荷に応じた信号を読み出す時間と、が同じ時間であることを特徴とする請求項３乃至２７の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
29. 非接触で受電が可能な放射線撮影装置と、前記放射線撮影装置に非接触で給電が可能な給電装置と、を制御するための制御装置であって、
    前記給電装置が前記放射線撮影装置に給電する給電周波数が変動することによって、前記放射線撮影装置が放射線画像を取得するためのセンサ部から取得される信号に前記給電周波数の変動に応じた影響が生じる期間において、前記給電装置から前記放射線撮影装置に一定の給電周波数で給電されるように、前記放射線撮影装置および前記給電装置を制御することを特徴とする制御装置。

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