JPH07322141A

JPH07322141A - Ｘ線診断装置

Info

Publication number: JPH07322141A
Application number: JP6116763A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Nishiki; 雅行西木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-05-30
Filing date: 1994-05-30
Publication date: 1995-12-08
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: JP3431277B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は高フレームレートモードと高精
細モードとの選択的動作を簡易に実現するＸ線診断装置
を提供することである。【構成】本発明はＸ線を被検体に曝射するＸ線管と、被
検体を透過したＸ線透過像を光学像に変換する変換手段
と、光を電荷信号に変換する撮像素子をマトリクス状に
配列し、上記光学像を撮像する２次元検出器と、撮影モ
ード時には１撮像素子づつ信号電荷を順次読み出して出
力し、透視モード時には複数の撮像素子の信号電荷を同
時に読み出して加算して出力する手段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線管から曝射され、
被検体を透過したＸ線を光学像に変換し、この光学像を
２次元検出器で撮像するＸ線診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この２次元検出器は、蛍光板の背面に密
着させればよく、従前のイメージインテンシファイアと
撮像管との組み合わせに比較して小型、長寿命、画像周
辺部での歪みが少ない等様々な特長を有している。この
ため、医用画像診断の分野でも診断能を向上させるもの
として当初より期待され、近い将来、実用化が見込まれ
ている。

【０００３】ところで多くのＸ線診断装置は透視モード
と撮影モードで選択的に動作するようになっている。透
視モードではパルスＸ線が繰り返し被検体に照射され、
それに同期して撮像動作が繰り返され、透視対象の態動
を動画像でとらえることができる。撮影モードでは透視
モードより高線量のパルスＸ線が被検体に照射され、そ
れに同期して撮像動作が行われ、撮影対象の静止画像
（スチル画像）を高再現性でもってとらえることができ
る。

【０００４】したがって、透視モードでは、空間分解能
よりも時間分解能が重要で、例えば毎秒あたり３０フレ
ームの高フレームレートが要求される。また、撮影モー
ドでは、時間分解能よりも空間分解能が重要で、例えば
2000×2000画素の高精細が要求される。このような両モ
ードに共に対応できる２次元検出器がなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に対処すべくなされたもので、その目的は、簡易な構成
で撮影モード（高フレームレートモード）と透視モード
（高精細モード）とを選択できるＸ線診断装置を提供す
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、Ｘ線
を被検体に曝射するＸ線管と、被検体を透過したＸ線透
過像を光学像に変換する変換手段と、光を電荷信号に変
換する撮像素子をマトリクス状に配列し、上記光学像を
撮像する２次元検出器と、撮影モード時には１撮像素子
づつ信号電荷を順次読み出して出力し、透視モード時に
は複数の撮像素子の信号電荷を同時に読み出して加算し
て出力する手段とを具備する。

【０００７】請求項２の発明は、Ｘ線管からばく射さ
れ、被検体を透過したＸ線を光学像に変換し、上記光学
像を２次元検出器で撮像するＸ線診断装置において、上
記２次元検出器は、マトリクス状に配列された複数の撮
像素子と、上記複数の撮像素子の各信号電荷をアドレス
選択により読み出すアドレス選択手段とからなり、上記
アドレス選択手段は、複数のアドレス線を連続的に選択
する多段のシフトレジスタと、上記シフトレジスタが選
択するアドレス線に隣り合う複数のアドレス線を連続的
に選択する多段の他のシフトレジスタとがスイッチを介
して直列に接続され、入力手段を介して高精細モードが
選択された場合、上記スイッチをオンし、上記シフトレ
ジスタの動作終了に従動して上記他のシフトレジスタを
起動させることにより各撮像素子の信号電荷を個々に読
み出させ、上記入力手段を介して高フレームレートモー
ドが選択された場合、上記スイッチをオフし、上記シフ
トレジスタと上記他のシフトレジスタとを同時に起動さ
せることにより隣り合う撮像素子の信号電荷を同時に読
み出させる制御手段とを備える。

【０００８】請求項３の発明は、Ｘ線管からばく射さ
れ、被検体を透過したＸ線を光学像に変換し、上記光学
像を２次元検出器で撮像するＸ線診断装置において、上
記２次元検出器は、複数の垂直線と、上記複数の垂直線
と交差する複数の水平線と、上記複数の垂直線と上記複
数の水平線との交点に配置された複数の撮像素子と、上
記複数の垂直線を選択する水平走査回路と、上記複数の
水平線を選択する垂直走査回路と、上記複数の垂直線各
々に接続され、上記水平走査回路と上記垂直走査回路で
特定された撮像素子の信号電荷を一時保管する複数のバ
ッファ手段と、上記信号電荷を外部に出力するための出
力線と上記複数のバッファ手段との接続を切換えるマル
チプレクサ手段と、高精細モードと高フレームレートモ
ードとの一方を選択するための入力手段と、上記入力手
段を介して高精細モードが選択された場合、上記複数の
バッファ手段各々を上記出力線に順番に接続させるよう
にマルチプレクサ手段を制御することにより各撮像素子
の信号電荷を個々に読み出させ、上記入力手段を介して
高フレームレートモードが選択された場合、隣り合う複
数本の垂直線に接続された複数のバッファ手段を同時に
上記出力線に接続させるように上記マルチプレクサ手段
を制御することにより同じ水平線であって隣り合う複数
本の垂直線に接続された複数の撮像素子の信号電荷を上
記出力線に同時に読み出させる制御手段とを具備する。

【０００９】

【作用】請求項１の発明によれば、撮影モードでは、各
信号電荷が個々に読み出され出力されるので、高精細の
画像が得られ、また透視モードでは複数の信号電荷が同
時に読み出され加算されて出力されるので、高フレーム
レートが実現できる。

【００１０】請求項２の発明によれば、高精細モードで
は、各信号電荷が個々に読み出され、高精細の画像が得
られる。このとき、シフトレジスタと他のシフトレジス
タがスイッチを介して直列に結ばれ、シフトレジスタの
動作終了に従動して他のシフトレジスタが起動するの
で、制御手段でシフトレジスタと他のシフトレジスタと
の各々の起動タイミングを個別に制御する必要がなくな
り、制御の複雑さが解消され、またタイミングのずれが
一掃される。高フレームレートモードでは、シフトレジ
スタと他のシフトレジスタを同時に起動させればよい。

【００１１】請求項３の発明によれば、高精細モードで
は、各信号電荷が個々に読み出され、高精細の画像が得
られる。高フレームレートモードでは、水平方向に隣り
合う複数の信号電荷を加算して読み出すので、フレーム
レートは、各信号電荷を個々に読み出す場合の原理的に
整数倍になる。

【００１２】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。図１は第１実施例に係るＸ線診断装置の中の２次
元検出器の回路図であり、４×４画素マトリクスで示し
ている。図２は図１の垂直走査回路の構成図であり、８
×８画素マトリクスに対応して示している。

【００１３】Ｘ線診断装置は次のように構成されてい
る。Ｘ線を曝射するＸ線管と蛍光体薄板やシンチレータ
とが被検体を介して対向して配置される。被検体を透過
したＸ線の像は蛍光体薄板やシンチレータ等で一旦、光
の像（光学像）に変換される。この光学像は、光学レン
ズ系を介して２次元検出器の撮像面に結像される。２次
元検出器は例えば、30cm×30cmの撮像面を有する。２次
元検出器が蛍光体薄板やシンチレータの背面（光出力
面）に密着して配置されているときは、光学レンズ系が
不要で、蛍光体薄板やシンチレータからの光学像が２次
元検出器にダイレクトに送られる。２次元検出器は光学
像を撮像し、電気信号として、表示や記憶を行う出力装
置に出力する。蛍光体薄膜やシンチレータからの光学像
を増幅するマイクロチャネルプレートや平行平板型イメ
ージインテンシファイヤを介して２次元検出器に光学像
を導いてもよい。

【００１４】図１に示すように、この２次元検出器はア
ドレス選択読み出し方式が採用され、複数のアドレス線
が格子状に配線されている。つまり、複数本（ここでは
４本）の垂直線ＶＬと、複数本（ここでは４本）の水平
線ＨＬとが交差して配線されていて、ある垂直線ＶＬと
ある水平線ＨＬとを選択することにより任意の撮像素子
の信号電荷を読み出すことができる。垂直線ＶＬと水平
線ＨＬとの各交点にはそれぞれ撮像素子が１つずつ配置
される。この撮像素子アレイは、アモルファスシリコン
または多結晶シリコンの薄膜上に形成される。各撮像素
子は、フォトダイオードＰＤと、フォトダイオードＰＤ
の信号電荷を蓄積するコンデンサＣと、垂直ゲートとか
らなる。同じ列のコンデンサＣはそれぞれの垂直ゲート
を介して同じ垂直線ＶＬに接続される。垂直ゲートは、
具体的にはＭＯＳ形の薄膜トランジスタ（以下単にトラ
ンジスタという）ＴＲである。各垂直線ＶＬはそれぞれ
の水平ゲートを介して１本の出力線ＯＵＴＬに接続され
る。水平ゲートは、具体的にはＭＯＳ形の薄膜トランジ
スタ（以下単にトランジスタという）ＴＳである。

【００１５】垂直走査回路ＶＳＣは、１水平周期毎に変
化する電圧を水平線ＨＬを介して、各行のトランジスタ
ＴＲに印加する。つまり、垂直走査回路ＶＳＣは、トラ
ンジスタＴＲの開閉を行単位で制御する。水平走査回路
ＨＳＣは、１水平周期中に各列のトランジスタＴＲ（水
平ゲート）に順番に電圧を印加する。これにより垂直走
査回路ＶＳＣにより電圧を印加された行と、水平走査回
路ＨＳＣにより電圧を印加された列とに特定される撮像
素子に蓄積された信号電荷が順番に出力線ＯＵＴＬを介
して外部に出力される。

【００１６】垂直走査回路ＶＳＣは図２に示すように、
多段の第１のシフトレジスタＳＦＴ１と、多段の第２の
シフトレジスタＳＦＴ２とがスイッチ１を介して直列に
接続される。第１のシフトレジスタＳＦＴ１は、奇数行
の水平線ＨＬを順番に駆動する。第２のシフトレジスタ
ＳＦＴ２は、偶数行の水平線ＨＬを順番に駆動する。第
１のシフトレジスタＳＦＴ１は、図示しないクロック発
振回路から水平同期信号に同期して奇数行の水平線ＨＬ
１，ＨＬ３，ＨＬ５，ＨＬ７に電圧（ゲート電圧）を印
加し、これにより奇数行の水平線ＨＬ１，ＨＬ３，ＨＬ
５，ＨＬ７に接続されているトランジスタＴＲを順番に
オンする。第２のシフトレジスタＳＦＴ２は、同じ水平
同期信号にしたがって、偶数行の水平線ＨＬ２，ＨＬ
４，ＨＬ６，ＨＬ８に電圧（ゲート電圧）を順番に印加
し、これにより偶数行の水平線ＨＬ２，ＨＬ４，ＨＬ
６，ＨＬ８に接続されているトランジスタＴＲを順番に
オンする。第１のシフトレジスタＳＦＴ１と、第２のシ
フトレジスタＳＦＴ２とは、スタートパルスを受けて起
動する。

【００１７】第１のシフトレジスタＳＦＴ１には、コン
トローラ２からスタートパルスが供給される。第２のシ
フトレジスタＳＦＴ２には、動作モードの選択に従動す
るスイッチ１の接続切換えに応じて、コントローラ２と
第１のシフトレジスタＳＦＴ１とのいずれか一方から選
択的にスタートパルスが供給される。第１のシフトレジ
スタＳＦＴ１からは、最後に駆動される水平線ＨＬ７の
電圧変化が第２のシフトレジスタＳＦＴ２にスタートパ
ルスとして供給される。スイッチ１の切換えはコントロ
ーラ２により制御される。コントローラ２には透視モー
ド（高フレームレートモード）と撮影モード（高精細モ
ード）とを操作者が切換えるためのモード切換操作部３
が接続される。コントローラ２は、撮影モードが選択さ
れたとき、スイッチ１を第１のシフトレジスタＳＦＴ１
側（Ａ側）に接続し、第１のシフトレジスタＳＦＴ１と
第２のシフトレジスタＳＦＴ２とを直列で動作させる。
このときコントローラ２からのスタートパルスは第１の
シフトレジスタＳＦＴ１だけに供給され、第２のシフト
レジスタＳＦＴ２には供給されない。コントローラ２
は、透視モードが選択されたとき、スイッチ１をコント
ローラ２側（Ｂ側）に接続し、第１のシフトレジスタＳ
ＦＴ１と第２のシフトレジスタＳＦＴ２とを同時に並列
で動作させる。このために、第１のシフトレジスタＳＦ
Ｔ１と第２のシフトレジスタＳＦＴ２とに同時に垂直同
期信号をスタートパルスとして供給する。

【００１８】透視モードのもとでは、コントローラ２か
らスタートパルスが垂直同期信号に同期して、第１のシ
フトレジスタＳＦＴ１と第２のシフトレジスタＳＦＴ２
とに同時に供給され、第１のシフトレジスタＳＦＴ１と
第２のシフトレジスタＳＦＴ２とは同時に水平線選択動
作を開始する。これにより、同じ列であって、隣り合う
行の２つの撮像素子の信号電荷が同時に当該垂直線ＶＬ
に読み出されアナログ加算（垂直加算）される。

【００１９】撮影モードのもとでは、コントローラ２か
らのスタートパルスは第２のシフトレジスタＳＦＴ２に
は供給されない。第１のシフトレジスタＳＦＴ１で最後
に駆動される水平線ＨＬ７の電圧変化が、スイッチ１を
介して第２のシフトレジスタＳＦＴ２にスタートパルス
として伝えられる。これにより、第１のシフトレジスタ
ＳＦＴ１の全段の水平線選択動作が終了した後、連続的
に第２のシフトレジスタＳＦＴ２の水平線選択動作が開
始される。

【００２０】次に本実施例の動作を説明する。図３は透
視モードにおける水平線ＨＬ１〜ＨＬ８の駆動順序を示
すタイミング図であり、図４は撮影モードにおける水平
線ＨＬ１〜ＨＬ８の駆動順序を示すタイミング図であ
る。なお両図においてＶＰは垂直周期、ＨＰは水平周期
を示している。

【００２１】モード切換操作部３を介して透視モードが
選択されると、コントローラ２によりスイッチ１がコン
トローラ２側（Ｂ側）に接続される。コントローラ２か
らスタートパルスが垂直同期信号に同期して、第１のシ
フトレジスタＳＦＴ１と第２のシフトレジスタＳＦＴ２
とに同時に供給される。これにより第１のシフトレジス
タＳＦＴ１と第２のシフトレジスタＳＦＴ２とは同時に
水平線選択動作を開始する。

【００２２】第１のシフトレジスタＳＦＴ１により、ゲ
ート電圧が奇数行の水平線ＨＬ１，ＨＬ３，ＨＬ５，Ｈ
Ｌ７に順番に、水平周期ずつ継続して印加される。ま
た、第２のシフトレジスタＳＦＴ２により、ゲート電圧
が偶数行の水平線ＨＬ２，ＨＬ４，ＨＬ６，ＨＬ８に順
番に、水平周期ずつ継続して印加される。

【００２３】したがって同じ垂直線ＶＬであって、隣り
合う２本の水平線ＨＬに接続された２つの撮像素子の信
号電荷、つまり同じ列であって隣り合う行の２つの撮像
素子の信号電荷が当該垂直線ＶＬ上で加算される。

【００２４】各水平周期中、水平走査回路ＨＳＣからゲ
ート電圧が順番に各トランジスタＴＳに印加される。こ
れにより各垂直線ＶＬ上で加算された信号電荷が水平周
期中に順番に時系列で出力線ＯＵＴＬを介して外部に出
力される。

【００２５】このように透視モードでは、垂直方向に隣
り合う２つの信号電荷を加算して読み出すので、フレー
ムレートは、各信号電荷を個々に読み出す場合の原理的
に２倍になり、時間分解能を高めて検査対象の動きを高
精度でとらえることができる。

【００２６】モード切換操作部３を介して撮影モードが
選択されると、コントローラ２によりスイッチ１が第１
のシフトレジスタＳＦＴ１側（Ａ側）に接続される。垂
直同期信号に同期して、コントローラ２から第１のシフ
トレジスタＳＦＴ１にスタートパルスが供給される。こ
れにより第１のシフトレジスタＳＦＴ１は水平線選択動
作を開始する。

【００２７】第１のシフトレジスタＳＦＴ１により、ゲ
ート電圧が奇数行の各水平線ＨＬ１，ＨＬ３，ＨＬ５，
ＨＬ７に順番に印加される。水平周期中、水平走査回路
ＨＳＣからゲート電圧が順番に各トランジスタＴＳに印
加される。これにより各奇数行の撮像素子の各信号電荷
が水平周期中に順番に時系列で出力線ＯＵＴＬを介して
外部に出力される。

【００２８】第１のシフトレジスタＳＦＴ１で最後に駆
動される水平線ＨＬ７の電圧変化が、スイッチ１を介し
て第２のシフトレジスタＳＦＴ２にスタートパルスとし
て伝えられる。これにより第２のシフトレジスタＳＦＴ
２は水平線選択動作を開始する。

【００２９】第２のシフトレジスタＳＦＴ２により、ゲ
ート電圧が偶数行の各水平線ＨＬ２，ＨＬ４，ＨＬ６，
ＨＬ８に順番に印加される。水平周期中、水平走査回路
ＨＳＣからゲート電圧が順番に各トランジスタＴＳに印
加される。これにより各偶数行の撮像素子の各信号電荷
が水平周期中に順番に時系列で出力線ＯＵＴＬを介して
外部に出力される。

【００３０】このように各信号電荷が飛び越し走査で個
々に読み出されるので、透視モードの場合より画素数が
２倍になり、光学像が高精細で撮像される。また、第１
のシフトレジスタＳＦＴ１で最後に駆動される水平線Ｈ
Ｌ７の電圧変化を第２のシフトレジスタＳＦＴ２のスタ
ートパルスとして利用するので、コントローラ２で第１
のシフトレジスタＳＦＴ１と第２のシフトレジスタＳＦ
Ｔ２との動作開始タイミングを制御をする必要なく、さ
らに第１のシフトレジスタＳＦＴ１と第２のシフトレジ
スタＳＦＴ２との起動タイミングのずれが確実に解消さ
れる。なお、高精細モードで、全画素の読み出し終了
後、画像を構成するには、画素の並び換えが必要である
が、この技術はデジタルスキャンコンバータ等で周知で
あり、本発明の主旨ではないので説明を省略する。

【００３１】なお、本実施例において、上述の説明で
は、垂直方向に隣接する２つの信号電荷を加算するいわ
ゆる２行加算であったが、３行以上の複数行加算にも簡
単に適用できる。図５に図２を４行加算に変形した垂直
走査回路のブロック図を示す。図５に示すように、加算
行数に応じてシフトレジスタをスイッチを介して連結
し、増設することにより、複数行加算に対応した垂直走
査回路が実現できる。また、上述の説明では、垂直方向
に隣接する２行の信号電荷を加算したが、この加算方向
は水平方向であってもよい。この場合の水平走査回路と
しては、図２の垂直走査回路のアンプ出力を、トランジ
スタＴＳ（水平ゲート）のゲートに接続することにより
容易に実現できる。さらに、この水平走査回路と、垂直
走査回路とを併用することにより、複数列、複数行の信
号電荷（局所ｎ×ｎ画素）を加算する方式に容易に変形
できる。

【００３２】次に第２実施例について説明する。図６は
第２実施例による２次元検出器の回路図である。図７は
図６の１画素の撮像素子の詳細回路図である。図８は図
６のマルチプレクサ回路の構成図である。以下の説明で
は第１実施例と同様に、本実施例による２次元検出器を
Ｘ線診断装置に適用した例で説明する。Ｘ線診断装置の
構成は第１実施例ですでに述べたので、ここでは説明を
省略する。

【００３３】図６に示すように、本実施例に係る２次元
検出器では、複数本の垂直線ＶＬと、複数本の水平線Ｈ
Ｌとが交差して配線される。同一行内の複数の撮像素子
ＩＥはそれぞれ異なる垂直線ＶＬにトランジスタＴＲを
介して接続される。各水平線ＨＬは同じ行の各トランジ
スタＴＲのゲートに共通接続されている。垂直走査回路
ＶＳＣは、水平周期毎に複数の水平線ＨＬに１本ずつ順
番にゲート電圧を印加し、同じ水平線ＨＬに共通接続さ
れている全てのトランジスタＴＲを同時にオンし、同じ
行の複数の撮像素子ＩＥの信号電荷をそれぞれに対応す
る垂直線ＶＬを介して別々のバッファＢに入力する。

【００３４】奇数列の垂直線ＶＬには、それぞれ個々に
バッファＢを介してマルチプレクサＭＵＸ１の異なる入
力端子に接続される。マルチプレクサＭＵＸ１の出力端
子には出力線ＯＵＴＬが接続される。マルチプレクサＭ
ＵＸ１は、カウンタ４からの複数ビット、ここでは２ビ
ットのセレクト信号にしたがって、複数、ここでは４つ
の入力端子の中の１つと、１つの出力端子との接続を切
換える。カウンタ４からは、２ビットのセレクト信号が
“００”、“０１”、“１０”、“１１”を１サイクル
として、クロック発振回路から出力されるクロックパル
スにしたがって順次出力される。このセレクト信号のサ
イクルのリセットは、コントローラ２からリセットパル
スにより行われる。

【００３５】例えば、セレクト信号“００”で第１列の
垂直線ＶＬに接続されたバッファＢが出力線ＯＵＴＬに
導通され、第１列の撮像素子の信号電荷が出力線ＯＵＴ
Ｌを介して外部に出力される。セレクト信号“０１”で
第３列の垂直線ＶＬに接続されたバッファＢが出力線Ｏ
ＵＴＬに導通され、第３列の撮像素子の信号電荷が出力
線ＯＵＴＬを介して外部に出力される。セレクト信号
“１０”で第５列の垂直線ＶＬに接続されたバッファＢ
が出力線ＯＵＴＬに導通され、第５列の撮像素子の信号
電荷が出力線ＯＵＴＬを介して外部に出力される。セレ
クト信号“１１”で第７列の垂直線ＶＬに接続されたバ
ッファＢが出力線ＯＵＴＬに導通され、第７列の撮像素
子の信号電荷が出力線ＯＵＴＬを介して外部に出力され
る。

【００３６】偶数列の垂直線ＶＬには、それぞれ個々に
バッファＢを介してマルチプレクサＭＵＸ２の異なる入
力端子に接続される。マルチプレクサＭＵＸ２の出力端
子には出力線ＯＵＴＬが接続される。マルチプレクサＭ
ＵＸ２は、カウンタ５からの複数ビット、ここでは２ビ
ットのセレクト信号にしたがって、複数、ここでは４つ
の入力端子の中の１つと、１つの出力端子との接続を切
換える。

【００３７】例えば、セレクト信号“００”で第２列の
垂直線ＶＬに接続されたバッファＢが出力線ＯＵＴＬに
導通され、第２列の撮像素子の信号電荷が出力線ＯＵＴ
Ｌを介して外部に出力される。セレクト信号“０１”で
第４列の垂直線ＶＬに接続されたバッファＢが出力線Ｏ
ＵＴＬに導通され、第４列の撮像素子の信号電荷が出力
線ＯＵＴＬを介して外部に出力される。セレクト信号
“１０”で第６列の垂直線ＶＬに接続されたバッファＢ
が出力線ＯＵＴＬに導通され、第６列の撮像素子の信号
電荷が出力線ＯＵＴＬを介して外部に出力される。セレ
クト信号“１１”で第８列の垂直線ＶＬに接続されたバ
ッファＢが出力線ＯＵＴＬに導通され、第８列の撮像素
子の信号電荷が出力線ＯＵＴＬを介して外部に出力され
る。

【００３８】このような水平走査を垂直走査回路ＶＳＣ
の出力に基づいて各行について行うことにより、各撮像
素子の信号電荷が順番に出力線ＯＵＴＬを介して外部に
出力される。

【００３９】スイッチ７がカウンタ４側（Ｂ端子）に接
続されている場合、カウンタ４とカウンタ５とは遅延回
路６を介して接続される。カウンタ４のキャリー信号
（カウンタ４の値が最終値となった時に出力が“１”と
なる）はリセットパルスとして遅延回路６で水平周期だ
け遅延を受けてカウンタ５に供給される。これによりカ
ウンタ４が数え終わった後に、カウンタ５がカウント動
作を開始する。

【００４０】スイッチ７がコントローラ２側（Ａ端子）
に接続されている場合、カウンタ４とカウンタ５とはそ
れぞれ独立し、カウンタ４にはコントローラ２からリセ
ットパルスが供給される。コントローラ２は、カウンタ
４とカウンタ５とに同時にリセットパルスを供給する。
これにより、カウンタ４とカウンタ５とは、それぞれの
マルチプレクサＭＵＸ１，ＭＵＸ２に同じセレクト信号
を同期して出力する。これにより、第１列の垂直線ＶＬ
に接続されたバッファＢと第２列の垂直線ＶＬに接続さ
れたバッファＢとが同時に出力線ＯＵＴＬに導通され、
隣り合う列であって同じ行の撮像素子の各信号電荷が同
時に出力線ＯＵＴＬに読み出され、出力線ＯＵＴＬでア
ナログ加算されて外部に出力される。同様に、第３列の
垂直線ＶＬに接続されたバッファＢと第４列の垂直線Ｖ
Ｌに接続されたバッファＢとが同時に出力線ＯＵＴＬに
導通され、また、第５列の垂直線ＶＬに接続されたバッ
ファＢと第６列の垂直線ＶＬに接続されたバッファＢと
が同時に出力線ＯＵＴＬに導通され、また、第７列の垂
直線ＶＬに接続されたバッファＢと第８列の垂直線ＶＬ
に接続されたバッファＢとが同時に出力線ＯＵＴＬに導
通され、隣り合う列であって同じ行の撮像素子の各信号
電荷が同時に出力線ＯＵＴＬに読み出され、出力線ＯＵ
ＴＬでアナログ加算されて外部に出力される。

【００４１】コントローラ２は、モード選択操作部３
で、透視モード（高フレームレートモード）が選択され
たとき、スイッチ７をコントローラ２側（Ａ端子）に接
続し、図示しない発振回路からの水平同期信号にしたが
ってリセットパルスをカウンタ４とカウンタ５とに繰り
返し出力する。また、コントローラ２は、モード選択操
作部３で、撮影モード（高精細モード）が選択されたと
き、スイッチ７をカウンタ４側に接続し、図示しない発
振回路からの水平同期信号にしたがってリセットパルス
をカウンタ４に繰り返し出力する。

【００４２】次に本実施例の動作を説明する。図９は透
視モードにおける垂直線ＶＬ１〜ＶＬ８の駆動順序を示
すタイミング図であり、図１０は撮影モードにおける垂
直線ＶＬ１〜ＶＬ８の駆動順序を示すタイミング図であ
る。なお両図においてＣＫはクロック周期を示し、Ｚは
マルチプレクサＭＵＸ１、ＭＵＸ２のハイインピーダン
スの状態を示している。

【００４３】モード切換操作部３から透視モードが選択
されると、コントローラ２によりスイッチ７がコントロ
ーラ２側（Ａ端子）に接続される。コントローラ２から
リセットパルスが水平同期信号に同期して、カウンタ
４，５に同時に供給される。これによりカウンタ４，５
は同期してセレクト信号を順次出力する。これにより、
第１列の垂直線ＶＬに接続されたバッファＢと第２列の
垂直線ＶＬに接続されたバッファＢとが同時に出力線Ｏ
ＵＴＬに導通され、隣り合う列であって同じ行の撮像素
子の各信号電荷が同時に出力線ＯＵＴＬに読み出され、
出力線ＯＵＴＬでアナログ加算、つまり隣り合う２本の
垂直線ＶＬ上であって同じ水平線ＨＬに接続されてる２
つの撮像素子の信号電荷が加算（水平加算）されて外部
に出力される。同様に、第３列の垂直線ＶＬに接続され
たバッファＢと第４列の垂直線ＶＬに接続されたバッフ
ァＢとが同時に出力線ＯＵＴＬに導通され、また、第５
列の垂直線ＶＬに接続されたバッファＢと第６列の垂直
線ＶＬに接続されたバッファＢとが同時に出力線ＯＵＴ
Ｌに導通され、また、第７列の垂直線ＶＬに接続された
バッファＢと第８列の垂直線ＶＬに接続されたバッファ
Ｂとが同時に出力線ＯＵＴＬに導通され、隣り合う列で
あって同じ行の撮像素子の各信号電荷が同時に出力線Ｏ
ＵＴＬに読み出され、出力線ＯＵＴＬでアナログ加算、
つまり隣り合う２本の垂直線ＶＬ上であって同じ水平線
ＨＬに接続されてる２つの撮像素子の信号電荷が加算
（水平加算）されて外部に出力される。

【００４４】このように透視モードでは、水平方向に隣
り合う２つの信号電荷を加算して読み出すので、フレー
ムレートは、各水平線ＨＬ上の信号電荷を別々に読み出
す場合の原理的に２倍になり、時間分解能を高めて検査
対象の動きを高精度でとらえることができる。

【００４５】モード切換操作部３から撮影モードが選択
されると、コントローラ２によりスイッチ７がカウンタ
４側（Ｂ端子）に接続される。コントローラ２からリセ
ットパルスが水平同期信号に同期して、カウンタ４に供
給される。カウンタ４のキャリー信号はリセットパルス
として遅延回路６で１クロックだけ遅延を受けてカウン
タ５に供給される。これによりカウンタ４が数え終わっ
た後に、カウンタ５がカウント動作を開始する。

【００４６】つまり、カウンタ４からはリセットパルス
が供給されたタイミングでセレクト信号を“００”から
順に出力する。これにより、マルチプレクサＭＵＸ１を
介して、第１列の垂直線ＶＬに接続されたバッファＢが
出力線ＯＵＴＬに導通され、信号電荷が出力線ＯＵＴＬ
に読み出され外部に出力される。同様に、第３列の垂直
線ＶＬに接続されたバッファＢ、第５列の垂直線ＶＬに
接続されたバッファＢ、第７列の垂直線ＶＬに接続され
たバッファＢが、それぞれマルチプレクサＭＵＸ１を介
して出力線ＯＵＴＬに導通され、各列の撮像素子の信号
電荷が出力線ＯＵＴＬに読み出され外部に出力される。

【００４７】カウンタ４からのキャリー信号は、リセッ
トパルスとして遅延回路６で１クロック期間と同じ遅延
時間ＤＴだけ遅延を受けてカウンタ５に供給される。カ
ウンタ５は、このリセットパルスが供給されたタイミン
グでセレクト信号を“００”から順に出力する。これに
より、マルチプレクサＭＵＸ２を介して、第２列の垂直
線ＶＬに接続されたバッファＢが出力線ＯＵＴＬに導通
され、当該列の撮像素子の信号電荷が出力線ＯＵＴＬに
読み出され外部に出力される。同様に、第４列の垂直線
ＶＬに接続されたバッファＢ、第６列の垂直線ＶＬに接
続されたバッファＢ、第８列の垂直線ＶＬに接続された
バッファＢが、それぞれマルチプレクサＭＵＸ２を介し
て出力線ＯＵＴＬに導通され、各列の撮像素子の信号電
荷が出力線ＯＵＴＬに読み出され外部に出力される。

【００４８】なお、この撮影モードで、マルチプレクサ
ＭＵＸ１が動作しているときは、コントローラ２からマ
ルチプレクサＭＵＸ２にハイインピーダンス制御信号が
供給され、マルチプレクサＭＵＸ２がハイインピーダン
ス状態Ｚに設定され、マルチプレクサＭＵＸ２と出力線
ＯＵＴＬとが断線された状態と等価になる。同様に、マ
ルチプレクサＭＵＸ２が動作しているときは、コントロ
ーラ２からマルチプレクサＭＵＸ１にハイインピーダン
ス制御信号が供給され、マルチプレクサＭＵＸ１がハイ
インピーダンス状態Ｚに設定され、マルチプレクサＭＵ
Ｘ１と出力線ＯＵＴＬとが断線された状態と等価にな
る。

【００４９】このように各信号電荷が別々に読み出され
るので、透視モードの場合より画素数が２倍になり、光
学像が高精細で撮像される。また、カウンタ４からのキ
ャリー信号がリセットパルスとして水平周期だけ遅延し
てカウンタ５に送られるので、コントローラ２で２つの
カウンタ４，５との時間差制御をする必要はなく、さら
にカウンタ４，５の起動タイミングのずれが確実に解消
される。

【００５０】本発明は上述した実施例に限定されず、種
々変形して実施可能である。上述した第１実施例と第２
実施例を同じ２次元検出器に適用することにより透視モ
ードで垂直方向と水平方向の２方向についてそれぞれ２
つの撮像素子の信号電荷どうしを加算して出力すること
ができる。この場合、撮影モードに比較して、フレーム
レートは原理的に４倍になり、さらに時間分解能を高め
て検査対象の動きを高精度でとらえることができる。

【００５１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、撮影モードで
は、各信号電荷が個々に読み出され出力されるので、高
精細の画像が得られ、また透視モードでは複数の信号電
荷が同時に読み出され加算されて出力されるので、高フ
レームレートが実現できるＸ線診断装置が提供される。

【００５２】請求項２の発明によれば、高精細モードで
は、各信号電荷が個々に読み出され、高精細の画像が得
られ、このときシフトレジスタと他のシフトレジスタが
スイッチを介して直列され、シフトレジスタの動作終了
に従動して他のシフトレジスタが起動するので、制御手
段でシフトレジスタと他のシフトレジスタとの各々の起
動タイミングを個別に制御する必要がなくなり、制御の
複雑さが解消され、またタイミングのずれが一掃され、
高フレームレートモードでは、シフトレジスタと他のシ
フトレジスタを同時に起動させればよく、このように２
つのモードを簡易な構成で且つタイミングのずれ等の誤
動作が解消されるＸ線診断装置が提供される。

【００５３】請求項３の発明によれば、高精細モードで
は、各信号電荷が個々に読み出され、高精細の画像が得
られ、一方、高フレームレートモードでは、水平方向に
隣り合う複数の信号電荷を加算して読み出すので、フレ
ームレートは、各信号電荷を個々に読み出す場合の原理
的に整数倍にすることができるＸ線診断装置が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の２次元検出器の回路図。

【図２】図１の垂直走査回路の構成図。

【図３】透視モードでの垂直走査回路の動作を示すタイ
ムチャート。

【図４】撮影モードでの垂直走査回路の動作を示すタイ
ムチャート。

【図５】第１実施例の変形例を示す図。

【図６】第２実施例の２次元検出器の回路図。

【図７】図５の撮像素子の詳細回路図。

【図８】図５のマルチプレクサ回路の構成図。

【図９】透視モードでのマルチプレクサ回路の動作を示
すタイムチャート。

【図１０】撮影モードでのマルチプレクサ回路の動作を
示すタイムチャート。

【符号の説明】

ＶＳＣ…垂直走査回路、ＨＳＣ…水平走査回路、ＶＬ…
垂直線、ＨＬ…水平線、ＰＤ…フォトダイオード、ＯＵ
ＴＬ…出力線。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線を被検体に曝射するＸ線管と、被検体を透過したＸ線透過像を光学像に変換する変換手
段と、光を電荷信号に変換する撮像素子をマトリクス状に配列
し、前記光学像を撮像する２次元検出器と、撮影モード時には１撮像素子づつ信号電荷を順次読み出
して出力し、透視モード時には複数の撮像素子の信号電
荷を同時に読み出して加算して出力する手段とを具備す
ることを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】Ｘ線管からばく射され、被検体を透過し
たＸ線を光学像に変換し、前記光学像を２次元検出器で
撮像するＸ線診断装置において、前記２次元検出器は、
マトリクス状に配列された複数の撮像素子と、前記複数
の撮像素子の各信号電荷をアドレス選択により読み出す
アドレス選択手段とからなり、前記アドレス選択手段
は、複数のアドレス線を連続的に選択する多段のシフト
レジスタと、前記シフトレジスタが選択するアドレス線
に隣り合う複数のアドレス線を連続的に選択する多段の
他のシフトレジスタとがスイッチを介して直列に接続さ
れ、入力手段を介して高精細モードが選択された場合、
前記スイッチをオンし、前記シフトレジスタの動作終了
に従動して前記他のシフトレジスタを起動させることに
より各撮像素子の信号電荷を個々に読み出させ、前記入
力手段を介して高フレームレートモードが選択された場
合、前記スイッチをオフし、前記シフトレジスタと前記
他のシフトレジスタとを同時に起動させることにより隣
り合う撮像素子の信号電荷を同時に読み出させる制御手
段とを備えることを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項３】Ｘ線管からばく射され、被検体を透過し
たＸ線を光学像に変換し、前記光学像を２次元検出器で
撮像するＸ線診断装置において、前記２次元検出器は、
複数の垂直線と、前記複数の垂直線と交差する複数の水平線と、前記複数の垂直線と前記複数の水平線との交点に配置さ
れた複数の撮像素子と、前記複数の垂直線を選択する水平走査回路と、前記複数の水平線を選択する垂直走査回路と、前記複数の垂直線各々に接続され、前記水平走査回路と
前記垂直走査回路で特定された撮像素子の信号電荷を一
時保管する複数のバッファ手段と、前記信号電荷を外部に出力するための出力線と前記複数
のバッファ手段との接続を切換えるマルチプレクサ手段
と、高精細モードと高フレームレートモードとの一方を選択
するための入力手段と、前記入力手段を介して高精細モードが選択された場合、
前記複数のバッファ手段各々を前記出力線に順番に接続
させるようにマルチプレクサ手段を制御することにより
各撮像素子の信号電荷を個々に読み出させ、前記入力手
段を介して高フレームレートモードが選択された場合、
隣り合う複数本の垂直線に接続された複数のバッファ手
段を同時に前記出力線に接続させるように前記マルチプ
レクサ手段を制御することにより同じ水平線であって隣
り合う複数本の垂直線に接続された複数の撮像素子の信
号電荷を前記出力線に同時に読み出させる制御手段とを
具備することを特徴とするＸ線診断装置。