WO2021111876A1 - 放射線撮影システムおよび制御装置 - Google Patents

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WO2021111876A1
WO2021111876A1 PCT/JP2020/042963 JP2020042963W WO2021111876A1 WO 2021111876 A1 WO2021111876 A1 WO 2021111876A1 JP 2020042963 W JP2020042963 W JP 2020042963W WO 2021111876 A1 WO2021111876 A1 WO 2021111876A1
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radiography
power supply
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PCT/JP2020/042963
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恵梨子 佐藤
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キヤノン株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/40—Imaging

Definitions

  • the present invention relates to a radiography system and a control device.
  • a radiographic imaging system using a radiographic imaging device that acquires a radiographic image by detecting the intensity distribution of radiation transmitted through the subject and converting it into an electrical signal is widely used.
  • a non-contact power supply that receives necessary electric power via an electromagnetic field change from the outside may be used.
  • Patent Document 1 discloses that the non-contact power supply is stopped from the start of imaging to the end of A / D conversion of radiation image information by irradiated radiation.
  • An object of the present invention is to provide an advantageous technique for performing non-contact power feeding in a radiography system.
  • the radiological imaging system includes a sensor unit for acquiring a radiographic image, and can receive power in a non-contact manner, and power is supplied to the radiological imaging device in a non-contact manner.
  • It is a radiography system including a power feeding device and a control unit capable of enabling the radiography, and the radiography device has a first read operation of reading a signal accumulated during the period when the sensor unit is irradiated with radiation from the sensor unit. The second read operation of reading the signal accumulated during the period when the sensor unit is not irradiated with radiation is performed, and the control unit performs the first read operation of the first read operation and the second read operation.
  • the period of the succeeding operation which is the reading operation performed after the first reading operation and the second reading operation, according to the temporal change of the power supplied from the power feeding device to the radiography apparatus. It is characterized in that the power supplied from the power feeding device to the radiography apparatus is changed with time.
  • FIG. 5 is a flow chart showing processing at the time of imaging of the radiography imaging system of FIG.
  • FIG. 5 is a flow chart showing processing at the time of imaging of the radiography imaging system of FIG.
  • the timing diagram which shows the operation at the time of imaging of the radiography imaging system of FIG. 5 is a flow chart showing processing at the time of imaging of the radiography imaging system of FIG.
  • the radiation in the present invention includes beams having the same or higher energy, for example, X, in addition to ⁇ rays, ⁇ rays, ⁇ rays, etc., which are beams produced by particles (including photons) emitted by radiation decay. It can also include lines, particle beams, cosmic rays, etc.
  • FIG. 1 shows a configuration example of the radiography system 100 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the radiography system 100 operates in the synchronous radiography mode in which the radiography imaging apparatus 101 and the radiation generator 108 perform imaging in synchronization is shown.
  • each element constituting the radiography system 100 and its relationship will be described with reference to FIG.
  • the radiography apparatus 101 includes a sensor unit for acquiring a radiological image, and has a configuration capable of receiving power in a non-contact manner. Further, the radiography apparatus 101 has a wired or wireless communication function or both a wired and wireless communication function, and can transmit and receive data to and from the console 102 via a communication path.
  • the console 102 is constructed by a personal computer (PC) or the like having a display function such as a monitor and a function of receiving input from a user (for example, an engineer).
  • the console 102 can transmit an instruction from the user to the radiography apparatus 101, or receive an image acquired by the radiography imaging apparatus 101 and show it to the user.
  • the console 102 has a wired or wireless communication function, or both a wired and wireless communication function.
  • a stationary type console is shown as the console 102, but there are no particular restrictions on the actual operation of the radiography system 100.
  • a portable notebook PC, tablet device, or the like may be used as the console 102.
  • the radiography apparatus 101 may send the image data acquired via any of the communication network 103, the power feeding device 104, and the access point (AP) 105 that constitute the communication path depending on the configuration status of the system to the console 102. .. Further, the radiography apparatus 101 may send the image data directly to the console 102.
  • the communication network 103 is, for example, a LAN network, and data can be transmitted and received by connecting the radiography apparatus 101 and the console 102 to the communication network 103 by using a wired cable.
  • the radiography apparatus 101 has a function capable of receiving power in a non-contact manner.
  • the power feeding device 104 capable of supplying electric power to the radiographic imaging device 101 close to the radiographic imaging device 101
  • power can be supplied from the power feeding device 104 to the radiographic imaging device 101 in a non-contact manner.
  • the radiographic imaging device 101 and the power feeding device 104 have a non-contact proximity communication function, a configuration in which communication is performed to a portion close to the non-contact power receiving unit of the radiographic imaging device 101 and the non-contact power feeding unit of the power feeding device 104.
  • the radiographic imaging device 101 and the power feeding device 104 are brought close to each other, so that the radiographic imaging device 101 can receive power and communicate via the power feeding device 104.
  • the line 150 is a communication connection (wired and / or wireless), and the line 151 is a power feeding connection (non-contact power feeding). Means.
  • the power feeding device 104 is connected to the console 102 via the communication network 103, but the present invention is not limited to this.
  • the power feeding device 104 and the console 102 may be configured to be directly and electrically connected to each other.
  • the electrical connection includes a connection for transmitting and receiving data and the like between configurations connected to each other.
  • the radiological imaging apparatus 101 may realize transmission / reception of data to / from the console 102 via the AP 105.
  • the AP 105 is shown to be connected to the console 102 via the communication network 103, but the present invention is not limited to this. Similar to the power supply device 104 described above, the AP 105 may be electrically connected directly to the console 102.
  • the radiography apparatus 101, the console 102, the power feeding device 104, and the AP 105 have a function of directly transmitting and receiving data to each other, the data may be directly transmitted to and received from each other by wireless or wired.
  • the above is an explanation of an example of a route for transmitting and receiving data between the radiography apparatus 101 and the console 102.
  • the cradle 113 which is the charger of the radiography apparatus 101, will be described.
  • the internal configuration of the radiographic apparatus 101 will be described later, but the radiological imaging apparatus 101 includes an internal power source such as a battery, and is mounted on the radiographic imaging apparatus 101 by supplying power to the radiographic imaging apparatus 101 from the outside. It is possible to charge the internal power supply. Charging is also possible by receiving power from the power supply device 104 described above, but the cradle 113 is a radiography imaging system as a device that can be charged by assembling the radiography imaging device 101, such as when radiographic images are not taken. It may be prepared in 100.
  • the mechanism for supplying power from the cradle 113 to the radiography apparatus 101 may be a power supply mechanism that requires electrical contact via a connector or the like, or a non-contact power supply mechanism.
  • the cradle 113 detects that the radiography apparatus 101 is assembled and is ready to start power supply. As a result, the radiography apparatus 101 can receive power and charge the internal power source.
  • the cradle 113 does not communicate with other components of the radiography system 100 and is arranged independently, but the present invention is not limited to this.
  • the cradle 113 may have a communication function and may be able to communicate with other components of the radiography system 100 via a communication network 103 or the like, such as exchanging data.
  • a communication network 103 or the like such as exchanging data.
  • the radiographic apparatus 101 is assembled to the cradle 113
  • communication may be possible between the radiographic apparatus 101 and a component such as the console 102 via the cradle 113.
  • a plurality of cradle 113s may be arranged in the radiography imaging system 100.
  • the radiography apparatus 101 is installed at a position where it receives the radiation emitted from the radiation tube 106 and transmitted through the subject 110 when the subject 110 is photographed.
  • the user operates the console 102 to make the radiographic imaging device 101 capable of photographing.
  • the user operates the radiation generator console 107 to set imaging conditions (tube voltage, tube current, irradiation time, etc. of the radiation tube 106) for irradiating radiation.
  • the imaging conditions for irradiating the radiation may be set by operating the console 102.
  • the user confirms that the shooting preparation including the subject 110 is completed, and for example, the radiation is exposed by pressing the exposure switch provided on the radiation generator console 107. ..
  • the radiation generator 108 notifies the radiation imaging device 101 via the connector 109 or the communication network 103 of a signal to start irradiation of radiation.
  • the radiographing apparatus 101 and the radiation generating apparatus 108 are connected via the connector 109 and the communication network 103, but the connection is not limited to this form, as described above. Similarly, the radiography apparatus 101 and the radiation generator 108 may be directly connected.
  • the radiography apparatus 101 determines whether or not the preparation for irradiation is ready. If the preparation for irradiation of radiation is complete and there is no problem in taking a radiation image, the irradiation permission is transmitted to the radiation generator 108. This initiates radiation exposure.
  • the radiation imaging device 101 When the radiation imaging device 101 detects the end of radiation irradiation by various methods such as notification from the radiation generator 108 or referring to a predetermined set time, the radiation imaging device 101 starts generating image data of a radiation image.
  • the generated image data is sent to the console 102 through the above-mentioned communication path.
  • the image data sent to the console 102 can be displayed as a radiation image on a display unit (for example, a display) included in the console 102, for example.
  • the radiation photographing apparatus 101 may be incorporated into a pedestal 111 for photographing or a bed 112 for photographing according to conditions such as a photographing portion of the subject 110 and the condition of the subject.
  • the above is the operation in the synchronous imaging mode in which the radiation imaging device 101 and the radiation generator 108 perform imaging in synchronization.
  • the radiography apparatus 101 includes a sensor unit 201 that converts incident radiation into an electric signal in order to acquire a radiographic image.
  • the sensor unit 201 may include, for example, a scintillator that converts radiation into light and an array of photodetectors that detect the light converted by the scintillator. Each of the photodetectors can also be called a pixel.
  • the scintillator and the photodetector array each have the shape of a two-dimensional plane, and the surfaces can be adjacent to each other so as to face each other.
  • the scintillator is excited by radiation and emits light that can be detected by a photodetector (eg, visible light), and charges that match the intensity and duration of that light are stored in each photodetector in the photodetector array.
  • a photodetector eg, visible light
  • the sensor drive unit 202 drives the sensor unit 201 that detects radiation as an electric charge.
  • the reading unit 203 receives the electric charge output as a result of driving the sensor unit 201 and converts it into digital information.
  • the sensor driving unit 202 selects a photodetector for taking out a signal from the photodetector array of the sensor unit 201.
  • the reading unit 203 amplifies the signal charge extracted from the photodetector selected by the sensor driving unit 202, and then digitizes the signal charge.
  • the image data digitized by the reading unit 203 is sent to the control unit 204, and is sent to the storage unit 205 by the control unit 204.
  • the image data stored in the storage unit 205 may be immediately sent to an external device via the communication unit 206. Further, the image data may be sent to an external device via the communication unit 206 after being subjected to some processing by the control unit 204. Further, the image data may be stored in the storage unit 205.
  • the control unit 204 performs processing related to the control of each component of the radiography apparatus 101. For example, the control unit 204 outputs an instruction for driving the sensor unit 201 regarding photographing to the sensor drive unit 202. Further, the control unit 204 may be driven to store the obtained image data in the storage unit 205, or the image data stored in the storage unit 205 may be taken out from the storage unit 205 and via the communication unit 206. Image data may be sent to an external device.
  • control unit 204 transmits image data to another device via the communication unit 206, and receives an instruction from the console 102 or the like via the communication unit 206. Further, the control unit 204 switches the start / stop of the radiography apparatus 101 by the operation of the operation unit 207 by the user. Further, the control unit 204 can notify the user of the operation status and the error state via the notification unit 208. Further, as will be described in detail later, the control unit 204 controls the power supply control unit 217 or the like arranged in the radiography imaging device 101 so that the power received by the radiography imaging device 101 is constant during the period of capturing the radiographic image. Control so that
  • the above-mentioned processing contents are processed by one control unit 204, but the radiography apparatus 101 may have a plurality of control units 204 for each predetermined function, and each of them may be shared. Further, the control unit 204 can be realized by various configurations such as a CPU, MPU, FPGA, CPLD, etc., and there is no particular limitation on the specific implementation. An appropriate configuration may be selected according to the functions and performance required of the radiography apparatus 101.
  • the storage unit 205 can be used to store image data acquired by the radiography apparatus 101, log information indicating the result of internal processing, and the like. Further, when the control unit 204 uses software such as a CPU, the storage unit 205 can also store the software for the control unit 204. There are no restrictions on the specific mounting of the storage unit 205, and the storage unit 205 can be mounted in various combinations of various memories, HDDs, and volatile / non-volatile devices. Further, in the configuration shown in FIG. 2, although only one storage unit 205 is shown, a plurality of storage units 205 may be arranged in the radiography apparatus 101.
  • the communication unit 206 performs processing for realizing communication between the radiography apparatus 101 and other devices constituting the radiography system 100.
  • the communication unit 206 in the present embodiment is connected to the wireless communication connection unit 209 for wireless communication, and can communicate with the console 102, AP105, etc. via the wireless communication connection unit 209.
  • An example of the wireless communication connection unit 209 is an antenna for wireless communication.
  • the communication unit 206 is also connected to the wire communication connection unit 210, and can communicate with the console 102 or the like via the wire communication connection unit 210.
  • the wired communication connection unit 210 is arranged in contact with the exterior of the radiography apparatus 101, and may be connected via a connector, for example.
  • the wired communication connection unit 210 may have a function of short-range non-contact communication.
  • the function of short-distance non-contact communication including the configuration of the power feeding device 104 described later will be described as being mounted on the wired communication connection unit 210.
  • the communication unit 206 is not limited to the above-described form, and may be configured to include only wired communication or only wireless communication. In addition, there are no particular restrictions on communication standards and methods.
  • the radiography apparatus 101 includes an internal power supply in the apparatus.
  • the radiography apparatus 101 includes two internal power sources, an internal power source 211 and an internal power source 218.
  • the internal power supply 211 is a rechargeable battery and is an internal power supply that can be attached to and detached from the radiography apparatus 101.
  • the internal power supply 218 is a non-detachable rechargeable battery, and requires a power supply when the power supply to the radiography imaging device 101 is unintentionally cut off such as when the internal power supply 211 is disconnected during shooting or the like. Power is supplied to each component to be used, and the processing being executed is terminated in an appropriate flow.
  • the internal power supply 218 is not used in normal shooting or the like, and may function only in an emergency as described above. Further, for example, the internal power supply 218 may be a power supply having a smaller charging capacity than the internal power supply 211.
  • the radiography apparatus 101 includes two types of internal power supplies 211 and 218, one by one, but is not limited thereto.
  • the radiography apparatus 101 may have only one internal power source, or may have various combinations of internal power sources such as rechargeable, non-rechargeable, removable, and non-detachable.
  • the radiography apparatus 101 may include two removable internal power supplies 211 and one non-detachable and emergency internal power supply 218.
  • the power supply generation unit 212 generates and distributes and supplies the voltage and current required by each component of the radiography apparatus 101 from the electric power supplied from the external and internal power sources via the power supply control unit 217.
  • the radiography apparatus 101 receives the electric power supplied from the power feeding device 104 by using the non-contact power receiving unit 213 when it is close to the non-contact power feeding function of the power feeding device 104 as the electric power from the outside. It is possible. Using the received power, the power generation unit 212 supplies power to each component of the radiography apparatus 101.
  • the non-contact power receiving unit 213 can receive non-contact power by being close to the power feeding device 104 having the non-contact power feeding function. Further, as described above, the non-contact power receiving unit 213 may not only receive electric power but also transmit / receive information on the non-contact power feeding to / from the power feeding device 104 by using the communication function.
  • the non-contact power receiving unit 213 can communicate with the power feeding device 104 by using a component (for example, a coil) for receiving power. Therefore, in the configuration shown in FIG. 2, the non-contact power receiving unit 213 is connected not only to the power supply control unit 217 but also to the control unit 204 via the power supply monitoring unit 216. As will be described later, the non-contact power receiving unit 213 transmits frequency information when power is supplied from the power feeding device 104 to the radiography apparatus 101 to the control unit 204. Communication between the non-contact power receiving unit 213 and the control unit 204 is not limited to this, and communication between the non-contact power receiving unit 213 and the control unit 204 is performed via the communication unit 206 or other configurations. You may be broken.
  • the operation unit 207 is used to receive an operation on the radiography apparatus 101 from the user.
  • the mounting method of the operation unit 207 is not particularly limited, and input may be accepted from the user.
  • the operation unit 207 can be realized by various switches or touch panels manually operated by the user.
  • the operation unit 207 may include a reception unit that receives an input from a remote controller capable of operating the radiography imaging device 101 away from the radiography imaging device 101 by the user.
  • the notification unit 208 is used to notify the user and the like of the state of the radiography apparatus 101 and the like.
  • the mounting method is not particularly limited, and can be realized by a lamp display using an LED or the like, a monitor display using an LCD or the like, or the like. Further, as one of the notification methods to the user, the notification unit 208 may be provided with a sounding function such as a speaker.
  • the radiography apparatus 101 may include a physical sensor unit 214.
  • the physical sensor unit 214 includes a sensor for detecting various physical events. Examples of physical phenomena include temperature, acceleration, geomagnetism, and electromagnetic fields.
  • the control unit 204 may determine the status of the radiography apparatus 101, and when a high temperature or a strong impact is received, a warning may be notified via the notification unit 208. Further, based on the detection information of the physical event, the control unit 204 determines the direction in which the radiography apparatus 101 is installed, and then informs the user or the console 102 to improve the usability (for example, to the gantry 111). You may send (such as notifying you of an abnormality in the insertion direction of).
  • the image processing unit 215 performs image correction processing such as offset correction and gain correction on the image data converted into digital values by the reading unit 203 or the image data stored in the storage unit 205.
  • Offset correction calculates the difference between the image data acquired with radiation and the image data acquired without irradiation, and the offset component generated due to dark current regardless of radiation irradiation is calculated.
  • Gain correction is performed by dividing the obtained image data by the image data taken by irradiating all pixels with uniform radiation in order to correct the variation in gain of each photodetector (pixel). To do. Generally, more advanced image processing is often performed after transferring image data to a console 102 or the like, but this is not the case, and the content of image processing performed inside the radiography apparatus 101 is limited. It's not something to do.
  • the power supply monitoring unit 216 monitors the temporal change of the electric power supplied from the power supply device 104 to the radiography imaging device 101 via the non-contact power receiving unit 213. Further, although the details of the power supply monitoring unit 216 will be described later, the control unit 204 is arranged to control the operation when the power supply device 104 supplies power to the radiography imaging device 101.
  • the power supply control unit 217 controls the power supply in the radiography apparatus 101 according to the control from the control unit 204.
  • the power supply control unit 217 has a role of controlling and distributing the electric power supplied from the internal power sources 211 and 218 and the non-contact power receiving unit 213 to the respective components. For example, when power is supplied from the power supply device 104 via the non-contact power receiving unit 213 and a radiation image is taken, the power supply control unit 217 is the sensor unit 201 and the sensor driving unit via the power generation unit 212. Power is supplied to 202, the reading unit 203, and the like. Further, for example, when power is supplied from the power supply device 104 via the non-contact power receiving unit 213 and no photographing is performed, the power supply control unit 217 charges the internal power supplies 211 and 218.
  • the radiography apparatus 101 includes a load circuit unit 219.
  • the power supply control unit 217 supplies power to the load circuit unit 219 when the power supplied from the power supply device 104 exceeds the power required by the radiography apparatus 101.
  • the load circuit unit 219 may consume electric power by converting the supplied electric power into heat.
  • the load circuit unit 219 may include a resistor.
  • FIG. 3 shows an example of the configuration of the power feeding device 104 and the connection between the radiography apparatus 101 and the power feeding device 104.
  • FIG. 3 shows an example of how the radiography apparatus 101 and the power feeding apparatus 104 are connected and what kind of information is exchanged.
  • the part related to the non-contact power supply between the radiography apparatus 101 and the power feeding device 104, the wired connection communication, and the proximity non-contact communication are focused on, the communication path and the connection form by other wireless connections are not touched. ..
  • FIG. 3 shows power transmission and information transmission, respectively.
  • the power supply device 104 in this embodiment includes a power supply unit main body 301, a power supply unit cable 302, and a power supply unit proximity portion 303.
  • the power supply unit proximity portion 303 is brought close to or in contact with the non-contact power receiving portion 213 of the radiography imaging apparatus 101.
  • the power supply unit main body 301 can be arranged at a location away from the radiography apparatus 101 via the power supply unit cable 302.
  • "contact" is intended to bring the exteriors of the radiography apparatus 101 and the power feeding device 104 into contact with each other.
  • the power supply unit main body 301 includes a power supply generation unit 304 that receives power from an AC power source and converts it into a DC voltage, and an internal power supply unit 305 that generates power used by each component in the power supply device 104. Further, the power supply unit main body 301 is other than the control unit 306 that controls each component of the power supply device 104, the communication unit 307 that communicates between the power supply device 104 and other components of the radiography system 100, and the radiography device 101. Includes a connection 308 for communicating with.
  • the power supply unit proximity unit 303 includes a non-contact power supply unit 309 and a wired communication connection unit 310.
  • the non-contact power supply unit 309 receives power for power supply from the internal power supply unit 305, and the control unit 306 controls the power supply. Further, similarly to the non-contact power receiving unit 213 of the radiography apparatus 101, in the present embodiment, communication related to non-contact power feeding using a component (for example, a coil) for performing power feeding is performed.
  • the wired communication connection unit 310 is a portion paired with the wired communication connection unit 210 of the above-mentioned radiography apparatus 101. As described above, since the wired communication connection unit 210 in the present embodiment assumes short-range wireless communication, the wired communication connection unit 310 of the corresponding power supply device 104 also has the same configuration and function as the wired communication connection unit 210. Can be. However, the part related to communication may be carried out by connecting by contact such as a connector. The wired communication connection unit 310 is connected to the communication unit 307 via the power supply unit cable 302 in order to carry out communication.
  • the present invention is not limited to this.
  • the power supply unit proximity portion 303 may be incorporated into the power supply unit main body 301.
  • the power supply unit proximity portion 303 is brought close to the radiography apparatus 101 in advance.
  • the exteriors of the housing of the radiography apparatus 101 and the feeding apparatus 104 may be brought into contact with each other.
  • communication for mutual recognition between the non-contact power feeding unit 309 and the non-contact power receiving unit 213 is performed via the respective power feeding / power receiving coils.
  • the power feeding device 104 supplies electric power to the radiographic imaging device 101 via the non-contact power feeding unit 309.
  • the radiography apparatus 101 receives electric power via the non-contact power receiving unit 213 and is used in the radiography apparatus 101.
  • the image data may be exchanged using the wired communication connection units 210 and 310.
  • the image data is transmitted from the radiography apparatus 101 via the wired communication connection units 210 and 310, the communication unit 307, the connection unit 308, and the communication network 103. Is sent to the console 102.
  • each connection is an example. Therefore, for example, the wired communication connection units 210 and 310 may be made by contacting through a connector, or communication related to non-contact power feeding may be realized by using another route. Further, the image data is not limited to being sent from the radiography apparatus 101 to the console 102 via the power feeding device 104, and may be sent directly from the radiography apparatus 101 to the console 102.
  • FIG. 4A is a diagram showing the relationship between the amount of electric power and the frequency when the power feeding device 104 supplies the radiographic apparatus 101 via the non-contact power receiving unit 213.
  • the power feeding device 104 supplies power to the radiographing device 101 using a specific frequency band.
  • the power feeding device 104 has a lower frequency for feeding as the power to be supplied increases, and has the highest frequency when the power is not supplied.
  • FIG. 4B is a diagram showing an example of a change in power consumption during the imaging operation of the radiography apparatus 101.
  • the photographing operation is started by accumulating an electric charge in the sensor unit 201.
  • the reading operation of reading the signal accumulated in the sensor unit 201 from the sensor unit 201 ends, and one shooting operation is completed.
  • the dotted line 401 shown in FIG. 4B is the electric power supplied from the power supply control unit 217 to each component via the power supply generation unit 212.
  • the electric power changes from time t0 to time t2 according to the electric power usage status of each component.
  • the minimum power w1 in one shooting operation is required at time t0
  • the maximum power w2 in one shooting operation is required at time t1.
  • the solid line 402 is the power supplied from the power supply device 104 to the power supply control unit 217 of the radiography imaging device 101 via the non-contact power receiving unit 213 and the power supply monitoring unit 216 during the photographing operation.
  • the storage unit 205 stores the maximum power of the electric power required when the radiographic imaging apparatus 101 performs imaging. Therefore, the control unit 204 acquires the information of the maximum power w2 stored in the storage unit 205. Next, while the radiographic imaging device 101 performs imaging, the control unit 204 controls so that the total power supplied to each unit in the radiographic imaging device 101 via the power supply control unit 217 becomes the maximum power w2.
  • the power feeding device 104 supplies electric power to the radiographing apparatus 101 with the maximum power w2 via the non-contact power receiving unit 213 and the power supply unit proximity unit 303.
  • the frequency at which the power feeding device 104 supplies power to the radiographic imaging device 101 becomes constant while the radiographic imaging device 101 is performing the imaging operation.
  • the power supply control unit 217 may charge the internal power sources 211 and 218 using, for example, the surplus electric power.
  • the internal power supplies 211 and 218 may be charged so that the electric power used in the radiography apparatus 101 and the electric power supplied from the power feeding apparatus 104 are equal to each other.
  • the power supplied from the power supply device 104 to the power supply control unit 217 is Pt
  • the power supplied from the power supply control unit 217 to the internal power supply 211 is Pb1
  • the power supplied from the power supply control unit 217 to the internal power supply 218 is Pb2
  • FIG. 5A and 5B are flow charts showing processing at the time of imaging of the radiography imaging system 100
  • FIG. 6 is a timing diagram showing the operation of the radiography imaging system 100 at the time of imaging.
  • the radiation photographing apparatus 101 and the radiation generating apparatus 108 are performing imaging while synchronizing with each other.
  • the radiographic apparatus 101 When the radiographic apparatus 101 is activated by the user, electric power is supplied to each necessary component via the power generation unit 212, and the radiological imaging apparatus 101 is activated (S500). At this time, it is assumed that each component of the radiography imaging system 100 required for imaging is also activated.
  • the power feeding device 104 when the radiography apparatus 101 is activated in S500, the power feeding device 104 is in a state where power can be supplied to the radiography apparatus 101.
  • the user's intention to start is detected by the operation of the operation unit 207 or the physical sensor unit 214, the removable internal power supply 211 is installed, and the power supply unit proximity portion 303 of the power supply device 104 is connected to the radiography apparatus 101. That may be a trigger for activation.
  • the components used for photographing such as the sensor unit 201 may not be activated until a request for photographing is given.
  • the radiographic apparatus 101 may be activated in response to the start of power supply to the radiographic apparatus 101 from the outside.
  • non-contact power feeding from the power feeding device 104 to the radiography device 101 is continuously performed from the start of the radiography apparatus 101 of S500 in FIG. 5A to the stop of the radiography apparatus 101 of S514. It shall be.
  • the process shifts to S501, and the control unit 204 of the radiography imaging apparatus 101 determines whether or not there is an imaging request from the radiation generator 108. If there is no request, continue to wait for the shooting request. When there is a shooting request, the process proceeds to S502.
  • the radiography imaging device 101 performs an imaging preparation operation.
  • the control unit 204 of the radiography apparatus 101 supplies the electric power supplied from the power supply device 104 to the sensor unit 201 via the power supply control unit 217 and the power supply generation unit 212, and activates the sensor unit 201.
  • the control unit 204 sends an instruction to start the preparatory drive to the sensor drive unit 202, and the sensor drive unit 202 performs the preparatory drive to the sensor unit 201 in response to the instruction.
  • the preparatory drive may be an operation (reset operation) in which the electric charge is continuously read while scanning the detector array in the row direction in order to discharge the electric charge accumulated in the sensor unit 201 due to the dark current.
  • the radiation generator 108 and the radiation imaging device 101 are connected to each other via the connector 109, the communication network 103, or the like. Communication takes place. Specifically, the radiation generator 108 transmits an exposure request to the radiography apparatus 101, and when the radiography apparatus 101 receives this request (YES in S503), the process transitions to S504. In S504, the radiographing apparatus 101 transitions the sensor unit 201 to a state in which the sensor unit 201 receives the irradiation of radiation and accumulates electric charges, and transmits a response that the imaging is possible or a permission for exposure to the radiation generating apparatus 108. , Radiation irradiation is performed. While the user does not press the exposure switch (NO in S503), the above-mentioned preparatory drive is performed.
  • the radiography apparatus 101 causes the sensor unit 201 to accumulate electric charges for a predetermined time during irradiation with radiation.
  • the control unit 204 instructs the power supply control unit 217 via the communication unit 206 and the communication unit 307 so that the electric power supplied to each unit of the radiography apparatus 101 is constant.
  • the power feeding device 104 performs a reading operation of reading a signal from the sensor unit 201 via the non-contact power receiving unit 213 and the power supply unit proximity unit 303, while the radiography apparatus 101 The required maximum power w2 is supplied to the radiographing apparatus 101.
  • the power supply control unit 217 controls the electric power supplied to the internal power sources 211 and 218 and the power generation unit 212 so that the electric power used in the radiography apparatus 101 becomes the maximum electric power w2.
  • the control unit 204 can calculate the surplus power from the power supplied from the power control unit 217 to the power generation unit 212 during the photographing operation for the maximum power w2 stored in the storage unit 205 in advance.
  • the power supplied from the power control unit 217 to the power generation unit 212 may be measured by operating the sensor unit 201 or the like during S502, or may be measured at the time of shipment from the factory or at another timing such as a service tool. It may be stored in 205.
  • the power supply control unit 217 has an internal power supply 211, when the power supplied from the power supply device 104 is larger than the power used by the radiography apparatus 101, that is, when surplus power is generated. 218 is charged.
  • the power supply control unit 217 determines whether or not the charge capacity of the internal power supply 211 is the maximum value (S521). When the charging capacity of the internal power supply 211 is not the maximum value, the power supply control unit 217 supplies power to the internal power supply 211 to charge the internal power supply 211 (S522). Then, if the read operation is not completed (NO in S523), the process returns to S521.
  • the power supply control unit 217 determines whether or not the charge capacity of the internal power supply 218 is the maximum value (S524). When the charging capacity of the internal power supply 218 is not the maximum value, the power supply control unit 217 supplies power to the internal power supply 218 to charge the internal power supply 218 (S525). Then, if the read operation is not completed (NO in S526), the process returns to S524. In S524, when the charge capacity of the internal power supply 218 is the maximum value, that is, when the charge capacities of the internal power supplies 211 and 218 are both maximum values, the power supply control unit 217 supplies power to the load circuit unit 219 ( S527). The power supply control unit 217 supplies power to the load circuit unit 219 (NO in S528) until the read operation is completed.
  • the radiography apparatus 101 performs an operation for correcting the dark current component by offset correction. Specifically, the radiography apparatus 101 accumulates a charge in the sensor unit 201 without irradiating the sensor unit 201, and reads out a signal accumulated in the period when the sensor unit 201 is not irradiated with the radiation from the sensor unit 201. Performing the operation Perform the shooting operation (S509, S511). In the second imaging operation as well, the control unit 204 gives an instruction so that the power supplied by the power supply control unit 217 to each unit of the radiography imaging device 101 becomes constant, as in the case of S506.
  • the control unit 204 controls the power supply of the radiography apparatus 101 from the power supply device 104 via the non-contact power receiving unit 213 and the power supply monitoring unit 216 during the period of the first read operation (preceding operation, S507) performed earlier. Radiation imaging from the power supply device via the non-contact power receiving unit 213 and power supply monitoring unit 216 during the period of the second read operation (subsequent operation, S511) to be performed later according to the temporal change of the power supplied to the unit 217. The electric power supplied to the power supply control unit 217 of the device 101 is changed with time.
  • control unit 204 receives power supplied from the power supply device 104 to the power supply control unit 217 of the radiography apparatus 101 via the non-contact power receiving unit 213 and the power supply monitoring unit 216 during the period of the first reading operation. It is supplied from the power supply device 104 to the power supply control unit 217 of the radiography apparatus 101 via the non-contact power receiving unit 213 and the power supply monitoring unit 216 during the period of the second reading operation according to the temporal change of the frequency and the phase. Change the frequency and phase of power over time. For example, as shown in FIG. 6, in the control unit 204, the temporal change of the electric power supplied to the radiographing apparatus 101 during the second read operation is changed by the power supply control unit 217 during the first read operation.
  • the power supply control unit 217 is controlled so as to be the same as the temporal change of the electric power consumed in each unit of the radiography apparatus 101.
  • the control unit 204 supplies power so that the phase at the start of the operation of the period Tr in which the first read operation is performed and the period Tr in which the second read operation is performed is aligned.
  • the operation timing of the device 104, the sensor drive unit 202, or the like may be adjusted.
  • the control unit 204 will be described as adjusting the operation timings of the radiography apparatus 101 and the power feeding apparatus 104, but the present invention is not limited to this.
  • the control unit 204 and the control unit 306 may cooperate to adjust the operation timing, or according to the control units arranged outside the radiography apparatus 101 and the power feeding device 104 (for example, the console 102), respectively.
  • the operation timing of may be adjusted.
  • the operation timing may be adjusted, for example, by adjusting the period Tr (S507) for performing the first reading operation and the period Ti'(S509) for accumulating the second charge. Further, in the second shooting operation (S509, S511), the operation is performed by adjusting the period Ts of the preparatory drive for resetting the sensor unit 201 before accumulating the electric charge in the sensor unit 201 (S509). The timing may be adjusted.
  • the control unit 204 stores frequency information using the power supply monitoring unit 216 in the first shooting operation.
  • the start point of the waveform of the period Tc of the power received by the non-contact power receiving unit 213 in the first shooting operation is acquired.
  • the start point of the period Tc in the first reading operation S507
  • the starting point of the period Tc in the second reading operation S507
  • the power received by the non-contact power receiving unit 213 is set to the maximum power w2 by just before the end of the period Ti', the frequency at the time of power supply becomes the period Tc, so that the phase adjustment is performed. It will be possible.
  • the time for accumulating the electric charge in the sensor unit 201 in the first imaging operation and the time for accumulating the electric charge in the sensor unit 201 in the second imaging operation may be different from each other.
  • the period Tc is often on the order of ⁇ sec or less, and in radiographic imaging, the period Ti and the period Ti'are generally on the order of msec or more. Therefore, even if the time Ti'is adjusted, the accuracy of the offset correction is unlikely to be affected.
  • control unit 204 may adjust the timing by using the time Ts of the preparation drive instead of the time Ti'. That is, the period Ts of the preparatory drive from the end of the first shooting operation to the start of charge accumulation in the sensor unit 201 in the second shooting operation is the charge in the sensor unit 201 in the first shooting operation. It may change according to the period Ti ′ for accumulating the electric charge in the sensor unit 201 in the second photographing operation. For example, the control unit 204 may adjust the timing by making the time of the preparation drive time Ts longer than the minimum necessary time.
  • the phase of the period Tc at the start of the first read operation (S507) and the phase of the period Tc at the start of the second read operation (S509) are set. It may be controlled to be aligned.
  • the control unit 204 arranged in the radiography imaging device 101 has been described as adjusting the length of the preparation drive period Ts and the period Ti'which is the accumulation time of the second imaging operation. It is not limited to this.
  • the radiation generator console 107 or the console 102 may determine the lengths of the periods Ts and Ti'in accordance with the imaging conditions for irradiating the radiation input to the radiation generator console 107 by the user.
  • the period Ts and Ti'determined by the radiation generator console 107 and the console 102 are transmitted to the radiographing device 101 and the power feeding device 104. For example, when the radiation generator console 107 or the console 102 activates the radiation imaging device 101, the above-mentioned timing setting may be notified.
  • a radiographic imaging device 101 capable of receiving power in a non-contact manner and a power feeding device 104 capable of supplying power to the radiographic imaging device 101 in a non-contact manner.
  • the control device 180 of the above may be arranged independently of each of the above-mentioned components.
  • noise of the same frequency is superimposed on the image data acquired in the reading operation of the first shooting operation and the image data acquired in the reading operation of the second shooting operation in the same phase.
  • offset correction when the signal generated by the sensor unit 201 is read out, noise superimposed on the signal due to the change in the electromagnetic field due to the non-contact power feeding from the power feeding device 104 to the radiography apparatus 101.
  • the periodic change of noise caused by the non-contact power feeding from the power feeding device 104 to the radiography imaging device 101 superimposed on the signal read in the first reading operation is read out for the second time.
  • the power supplied from the power feeding device 104 to the radiographing device 101 is temporally changed during the period of the second reading operation so as to be reduced by taking a difference from the signal read in the operation. As a result, deterioration of the image quality of the obtained radiation image is suppressed. Further, since the non-contact power supply is continuously performed even during the photographing, for example, it is suppressed that the internal power supplies 211 and 218 of the radiography photographing apparatus 101 are insufficiently charged during the photographing and the photographing cannot be continued. Further, since the non-contact power supply is continuously performed during the imaging, the capacity of the internal power supply of the radiography imaging device 101 can be reduced, and further, the radiography can be performed even if the radiographing apparatus 101 does not have the internal power supply. The weight of the device 101 can be reduced.
  • the signal accumulated in the period of irradiation in the first imaging operation (S505, S507) is acquired, and the signal is accumulated in the period in which the radiation is not irradiated in the second imaging operation (S509, S511). It was explained to acquire the signal. However, it is not limited to this.
  • the radiation may not be irradiated in S505 and may be irradiated in S509.
  • the process transitions to S512.
  • the instruction issued in S510 is canceled as in S508.
  • the radiography apparatus 101 transmits the image data to which the correction processing such as the predetermined offset correction has been performed to the console 102 via the communication network 103 or the like, and the imaging operation is completed. Further, the image data may not be transmitted to the console 102 but may be stored in the storage unit 205.
  • the radiography apparatus 101 After that, when the user is instructed to turn off the power of the radiography apparatus 101 by operating the operation unit 207 (YES in S513), the radiography apparatus 101 is turned off, the process shifts to S514, and the radiography apparatus 101 Is in a stopped state. If there is no instruction to turn off the power of the radiography apparatus 101 (NO in S513), the process returns to S501, and the radiography apparatus 101 waits until the next imaging request. Further, in S501, when the standby time becomes long, the radiography apparatus 101 may be in a sleep state in which power consumption is suppressed, such as turning off the display of the notification unit 208, or transitions to S514 and the power is turned off. You may become.
  • FIG. 7 is a flow diagram showing processing at the time of imaging of the radiography imaging system 100
  • FIG. 8 is a timing diagram showing an operation at the time of imaging of the radiography imaging system 100.
  • the configuration of the radiography system 100 may be the same as that of the first embodiment described above, and thus the description thereof will be omitted.
  • the frequency of the non-contact feeding is temporally during the period of the first reading operation of the image data of the radiography apparatus 101. Even if it changes to, the control unit 204 controls so that the temporal change in the frequency of the non-contact power supply during the period of the second read operation coincides with the first read operation. Also in this embodiment, it is assumed that the non-contact power supply is continuously performed from the start of the radiography apparatus of S700 in FIG. 7 to the stop of the radiography apparatus of S712.
  • S700 to S705 are the same as those of S500 to S505 described above, and thus the description thereof will be omitted here.
  • the process shifts to S706, and the first read operation is performed.
  • the power supply monitoring unit 216 temporally receives power from the power supply device 104 by the non-contact power receiving unit 213 according to the power supplied to the control unit 204 from the power supply control unit 217 to each unit of the radiography apparatus 101.
  • the information to be transmitted includes the amount of electric power and the time when the amount of electric power has changed.
  • the control unit 204 stores the operation (for example, communication) of each unit that causes the power received by the non-contact power receiving unit 213 to change.
  • the radiography apparatus 101 When the reading of the signal is completed, the radiography apparatus 101 next causes the sensor unit 201 to accumulate an electric charge for a predetermined time in order to correct the dark current component by offset correction (S707).
  • the control unit 204 gives a power fluctuation instruction immediately before the second shooting operation based on the information on the temporal change of the power stored in S706 (S708). For example, the control unit 204 transmits information on the temporal change of the electric power to the power supply control unit 217.
  • the power supply control unit 217 supplies electric power to each unit of the radiography apparatus 101 according to the information on the temporal change of the electric power acquired by the power supply monitoring unit 216 in the first read operation. Power is supplied from the power feeding device 104 to the radiographic imaging device 101 via the non-contact power receiving unit 213 according to the electric power consumed in the radiographic imaging device 101.
  • the power supplied from the power feeding device 104 to the radiographing device 101 fluctuates at time t2, and the power supplied to Tr1 during the period from time t1 to time t2.
  • the period Td of the frequency is the period Te in the period Tr2 from the time t2 to the time t3.
  • the power supply device 104 is controlled so that the power supplied at time t6 changes during the period of the second read operation (time t5 to time t7).
  • the power supplied from the power feeding device 104 to the radiographing device 101 has the same amount of power in the period Tr1 and the period Tr1', so that the feeding frequency becomes the period Td.
  • the power supplied from the power feeding device 104 to the radiography imaging device 101 has the same amount of power in the period Tr2 and the period Tr2', so that the feeding frequency becomes the periodic Te.
  • the power supply control is performed so that the electric power w3 is supplied from the feeding apparatus 104 to the radiographic imaging apparatus 101 also in the period Tr1'.
  • the unit 217 controls the electric power supplied to each unit of the radiography apparatus 101.
  • communication is performed by the communication unit 206 at the start of the first read operation, but communication is not performed by the communication unit 206 at the start of the second read operation. Therefore, when the electric power w3 is supplied at the start of the second read operation, surplus electric power is generated.
  • the power supply control unit 217 has an internal power supply 211 so that the power used in the radiography apparatus 101 and the electric power supplied from the power supply device 104 are equal to each other. , 218 is charged, or power is supplied to the load circuit unit 219. Further, for example, the control unit 204 may operate the communication unit 206 at the start of the second read operation to increase the power used in the radiography apparatus 101.
  • the power supply control unit 217 may supply power from the internal power supplies 211 and 218 in parallel with the power supply device 104.
  • the power supply control unit 217 supplies power to the internal power supplies 211 and 218 so that the power supplied from the power supply device 104 and the internal power supplies 211 and 218 and the power used by the radiography apparatus 101 are equal to each other. ..
  • the frequency at which the power supply device 104 supplies power is different from that of the first read operation. Therefore, by supplying power from the internal power supplies 211 and 218, the frequency does not change and the accuracy of offset correction can be improved.
  • control unit 204 starts the first read operation with respect to the period Td of the number of received weekly waves between the first read operation and the second read operation. And adjust the timing so that the phases at the start of the second read operation are aligned.
  • the phases of the period Te in the periods Tr2 and Tr2' can be matched by aligning the time for changing the power supplied from the power feeding device 104 to the radiography apparatus 101.
  • the power feeding device 104 feeds the radiography device 101 during two or more periods in which the signal read from the sensor unit 201 is affected by the fluctuation of the power receiving frequency.
  • the control unit 204 controls each configuration of the radiography apparatus 101 such as the power supply control unit 217 so that the feeding frequencies to be supplied are the same.
  • the period in which the signal read from the sensor unit 201 by the radiography apparatus 101 is affected by the fluctuation of the power receiving frequency may be the period in which the signal for generating the radiographic image is read out as described above.
  • the radiography apparatus 101 During the period of reading a signal for generating a radiographic image, the radiography apparatus 101 accumulates electric charges in the pixels of the sensor unit 201 for a predetermined time, and reads out a signal corresponding to the accumulated electric charges.
  • the period in which the charge is accumulated in the pixel and the signal corresponding to the accumulated charge is read out is the period in which the charge generated by the irradiation of radiation is accumulated in order to generate a radiation image, and the accumulated signal is used. It may be a reading period.
  • the period for accumulating charges in the pixels and reading out a signal corresponding to the accumulated charges may be a period for obtaining image data for offset correction when generating a radiographic image.
  • FIG. 9 is a timing diagram when the radiographic imaging device 101 performs fluoroscopic imaging (moving motion imaging) while the non-contact power supply is being performed from the power feeding device 104 to the radiographic imaging device 101.
  • the radiography apparatus 101 reads out a signal generated by continuously exposed radiation in real time.
  • a signal generated by continuously exposed radiation in real time.
  • an electric charge is accumulated in the sensor unit 201 without irradiating radiation during the period from time t8 to time t9, and then a read operation for reading the signal accumulated in the sensor unit 201 is performed.
  • An operation of continuously performing the shooting operation to be performed is performed.
  • an operation of continuously performing an operation of accumulating an electric charge in the sensor unit 201 during irradiation of radiation and then performing a reading operation of reading out the accumulated signal is performed.
  • the signal read out at time t8 to time t9 is used to correct (offset correction) the dark current component of the signal obtained after time t10.
  • offset correction the dark current component of the signal obtained after time t10.
  • each signal may be averaged, the average value, image noise, etc. are measured, and only the appropriate signal is extracted for correction. You may use it.
  • the signal accumulated without irradiation is acquired three times, but the number of times is not limited to three times and changes according to each mode of subsequent fluoroscopic imaging. obtain.
  • the shooting mode may be a shooting frame rate according to the part to be shot and the procedure.
  • the number of acquisitions of the signal used for correction may be once or twice, or may be four or more times.
  • the acquisition of the correction signal may be performed at least once.
  • the power supplied from the power control unit 217 to the power generation unit 212 is assumed to be power w9 when acquiring a correction signal and power w10 during fluoroscopy. ..
  • the frequency for supplying the electric power is the time according to the electric power required for the radiographic imaging device 101. Will change.
  • noise of different frequencies is superimposed on the image data in the imaging in which the signal for correction is acquired and the fluoroscopic imaging, and the noise cannot be canceled by the correction by the dark image during the fluoroscopic imaging.
  • the storage unit 205 stores in advance information such as the power required for the reading operation according to each shooting mode set in the fluoroscopic shooting and the frequency at the time of power supply according to the power.
  • the control unit 204 controls the power supplied by the power supply control unit 217 to each unit of the radiography apparatus 101 according to the information stored in the storage unit 205. Information may be stored at the time of shipment from the factory or by a service tool.
  • the control unit 204 controls the power supply control unit 217 so that the power w10 required for the fluoroscopic imaging reading operation starts from the start of the dark image reading operation in response to the instruction of the fluoroscopic imaging mode from the console. Since the accumulation time is several ms or more during fluoroscopy, the power supply device 104 supplies a constant amount of electric power not only during the reading operation but also during the period during which the electric charge is accumulated, so that the electric power can be easily controlled. However, in the case of investment photography in which the storage time is long and the frame rate is low, the amount of power supplied during the period in which the charge is stored may be different from the read operation.
  • the electric power w10 supplied from the power feeding device 104 is larger than the electric power consumed by the radiographic imaging apparatus 101, and there may be a time when surplus electric power is generated even in fluoroscopic imaging.
  • the power supply control unit 217 charges the internal power supplies 211 and 218. May be done. Further, when the power supplied from the power supply device 104 is larger than the power used by the radiography apparatus 101, the power supply control unit 217 may consume the surplus power in the load circuit unit 219.
  • the control unit 204 starts a read operation for reading the signal of the draft current component with respect to the period Tf of the weekly wave number for supplying power, and at the start of each read operation for fluoroscopic imaging. Adjust the timing so that the phases of are aligned. For example, from the frequency corresponding to the power supplied stored in the storage unit 205, the control unit 204 adjusts the storage time for accumulating the electric charge so that the phases of the period Tf are matched. Since the frequency period Tf is sufficiently short with respect to the storage time, the effect on the required frame rate is small.
  • the image data acquired by the read operation for acquiring the proposed current component for offset correction and the image data acquired by the read operation for fluoroscopy are the same.
  • Frequency noise will be superimposed in the same phase. Therefore, by performing the offset correction, when reading the signal generated by the sensor unit, the noise in which the change in the electromagnetic field due to the operation of the non-contact power supply is superimposed on the signal is canceled out. As a result, deterioration of the image quality of the obtained radiation image is suppressed.
  • the power supply device 104 constantly supplies power to the radiation imaging device 101 in a non-contact manner during continuous shooting such as fluoroscopic shooting, which takes a long time to shoot and can consume more power. It is possible to do. Therefore, the possibility of power shortage is suppressed, and the radiography system 100 that is easy for the user to use can be provided.

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Abstract

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、制御部と、を含む放射線撮影システムであって、放射線撮影装置は、センサ部に放射線が照射された期間に蓄積された信号をセンサ部から読み出す第１読出動作と、センサ部に放射線の照射がされていない期間に蓄積された信号をセンサ部から読み出す第２読出動作と、を行い、制御部は、第１読出動作および第２読出動作のうち先に行われる読出動作である先行動作の期間において給電装置から放射線撮影装置に供給された電力の時間的な変化に応じて、第１読出動作および第２読出動作のうち後に行われる読出動作である後続動作の期間において給電装置から放射線撮影装置に供給される電力を時間的に変化させる。

Description

放射線撮影システムおよび制御装置
　本発明は、放射線撮影システムおよび制御装置に関するものである。
　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２０１０－１５８５１５号公報
　放射線画像を撮影する期間において給電を停止する場合、放射線撮影装置にバッテリなどの内部電源を設置する必要がある。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、制御部と、を含む放射線撮影システムであって、放射線撮影装置は、センサ部に放射線が照射された期間に蓄積された信号をセンサ部から読み出す第１読出動作と、センサ部に放射線の照射がされていない期間に蓄積された信号をセンサ部から読み出す第２読出動作と、を行い、制御部は、第１読出動作および第２読出動作のうち先に行われる読出動作である先行動作の期間において給電装置から放射線撮影装置に供給された電力の時間的な変化に応じて、第１読出動作および第２読出動作のうち後に行われる読出動作である後続動作の期間において給電装置から放射線撮影装置に供給される電力を時間的に変化させ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。
　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
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の放射線撮影システムの電力供給を説明する図。 図１の放射線撮影システムの電力供給を説明する図。 図１の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の放射線撮影システムの撮影時の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。なお、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はない。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１～６を参照して、本開示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、本開示の第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を構成する各要素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（例えば、技師）からの入力を受け付ける機能とを備えたパソコン（ＰＣ）などによって構築される。コンソール１０２は、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い。例えば、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として用いられてもよい。
　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の何れかを介して取得した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、画像データを直接、コンソール１０２へ送付してもよい。通信ネットワーク１０３は、例えば、ＬＡＮネットワークであり、有線ケーブルを用いて通信ネットワーク１０３に放射線撮影装置１０１とコンソール１０２とがそれぞれ接続されることによって、データの送受信が可能となる。
　本実施形態において、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いる。放射線撮影装置１０１への電力供給が可能な給電装置１０４と放射線撮影装置１０１とを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が、設けられていてもよい。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。ここで、電気的な接続とは、互いに接続された構成間におけるデータなどの送受信を行うための接続を含む。
　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、これに限られることはない。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によって、放射線撮影装置１０１に搭載された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、コネクタなどを介して電気的な接触を必要とする給電機構でもよいし、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が組付けられたことを検知し、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へ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。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の他の構成要素とデータの授受など通信が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などの構成要素との間で、クレードル１１３を介して通信ができるようにしてもよい。また、放射線撮影システム１００に、複数のクレードル１１３が配されていてもよい。
　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け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を撮影可能な状態にする。次いで、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。放射線を照射する撮影条件は、コンソール１０２を操作することによって設定されてもよい。以上の処理が終了した後、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、例えば、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することによって、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、これから放射線の照射を開始する旨の信号を接続器１０９や通信ネットワーク１０３を介して放射線撮影装置１０１に通知する。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、放射線撮影装置１０１と放射線発生装置１０８とが接続されていてもよい。
　放射線撮影装置１０１に放射線の照射を開始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判定する。放射線の照射に対する準備が整い、放射線画像の撮影に対する問題がなければ照射許可を放射線発生装置１０８へ送信する。これによって放射線の曝射が開始される。
　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、放射線の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（例えば、ディスプレイ）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、被写体１１０の撮影部位や被写体の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。光検出器のそれぞれは、画素とも呼ばれうる。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、それぞれの面と面と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、光検出器によって検出可能な光（例えば、可視光）を発し、その光の強さと期間に合わせた電荷が、光検出器アレーのそれぞれの光検出器に蓄積される。
　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。また、制御部２０４は、詳しくは後述するが、放射線撮影装置１０１に配された電源制御部２１７などを制御することによって、放射線画像を撮影する期間において放射線撮影装置１０１が受電する電力が一定となるように制御を行う。
　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２０４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、有線通信接続部２１０に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、装置内に内部電源を備える。具体的には、本実施形態において、放射線撮影装置１０１は、内部電源２１１および内部電源２１８の２つの内部電源を備えている。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から着脱可能な内部電源である。また、内部電源２１８は、着脱不可能な充電池であり、撮影中などにおいて、内部電源２１１が外れるなど意図せずに放射線撮影装置１０１への電源の供給が断たれた際に、電源を必要とする各構成要素へ電力を供給し、適切なフローで実行中の処理を終了させる。これによって、放射線撮影装置１０１の各構成要素への電源が急に断たれたことに対する影響（ダメージ）を抑制することが可能となる。内部電源２１８は、通常の撮影などでは使用されず、上述のような非常時のみ機能してもよい。また、例えば、内部電源２１８は、内部電源２１１よりも充電容量が小さい電源であってもよい。本実施形態において、放射線撮影装置１０１は、２種類の内部電源２１１、２１８を１つずつ備えるが、これに限られることはない。放射線撮影装置１０１に備わる内部電源が１つだけであってもよいし、充電可、充電不可、着脱可能、着脱不可能など、様々な組み合わせの内部電源を備えていてもよい。例えば、放射線撮影装置１０１が、２つの着脱可能な内部電源２１１と、１つの着脱不可能で非常用の内部電源２１８を備えていてもよい。
　電源生成部２１２は、外部および内部の電源から電源制御部２１７を介して供給される電力から、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。例えば、放射線撮影装置１０１は、外部からの電力として、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を行う。
　非接触受電部２１３は、非接触給電機能を備える給電装置１０４に近接することによって、非接触受電を行うことが可能である。また、上述したように、非接触受電部２１３は、電力を受電するだけでなく、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）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、電源監視部２１６を介した電源制御部２１７だけでなく制御部２０４とも接続されている。非接触受電部２１３は、後述するが、給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に電力を供給する際の周波数情報を制御部２０４へ送信する。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。
　放射線撮影装置１０１は、物理センサ部２１４を備えていてもよい。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を含む。物理現象の一例として、温度、加速度、地磁気、電磁界などが挙げられる。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、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が設置された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）を送信してもよい。
　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、それぞれの光検出器（画素）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。
　電源監視部２１６は、給電装置１０４から非接触受電部２１３を介して放射線撮影装置１０１に供給された電力の時間的な変化を監視する。また、電源監視部２１６は、詳細は後述するが、制御部２０４が、給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に電力を供給する際の動作を制御するために配される。
　電源制御部２１７は、制御部２０４からの制御に従って、放射線撮影装置１０１における電力の供給を制御する。電源制御部２１７は、内部電源２１１、２１８および非接触受電部２１３から供給される電力を、それぞれの構成要素に制御、分配する役割を持つ。例えば、給電装置１０４から非接触受電部２１３を介して電力が供給され、かつ、放射線画像を撮影している場合、電源制御部２１７は、電源生成部２１２を介してセンサ部２０１、センサ駆動部２０２、読取部２０３などへ電力を供給する。また、例えば、給電装置１０４から非接触受電部２１３を介して電力が供給され、かつ、撮影を行っていない場合、電源制御部２１７は、内部電源２１１、２１８への充電を行う。
　本実施形態において、放射線撮影装置１０１は、負荷回路部２１９を備える。電源制御部２１７は、給電装置１０４から供給された電力が、放射線撮影装置１０１において必要な電力に対して余剰となる場合、負荷回路部２１９に電力を供給する。負荷回路部２１９は、供給された電力を熱に変換することによって、電力を消費してもよい。この場合、負荷回路部２１９は、抵抗器を含んでいてもよい。
　次いで、給電装置１０４の構成、および、放射線撮影装置１０１と給電装置１０４との接続の一例を図３に示す。図３は、放射線撮影装置１０１と給電装置１０４と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３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３には、電力伝送と情報伝達とがそれぞれ示されている。
　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）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。
　次に、図４Ａ、４Ｂを用いて本実施形態における電力供給について説明する。図４Ａは、給電装置１０４が非接触受電部２１３を介して放射線撮影装置１０１に供給する際の電力量と周波数との関係を示した図である。給電装置１０４は、特定の周波数帯を用いて放射線撮影装置１０１に電力を供給する。本実施形態において、給電装置１０４は、供給する電力が増加するほど給電を行う周波数は低くなり、電力を供給しない場合、最も周波数が高くなる。
　図４Ｂは、放射線撮影装置１０１の撮影動作中における消費電力の変化の例を示す図である。時刻ｔ０において、センサ部２０１に電荷を蓄積させることによって撮影動作が開始される。その後、時刻ｔ２において、センサ部２０１に蓄積された信号をセンサ部２０１から読み出す読出動作が終了し、１つの撮影動作が完了する。図４Ｂに示される点線４０１は、電源制御部２１７から電源生成部２１２を介して各構成要素へ供給される電力である。電力は、時刻ｔ０～時刻ｔ２の間、各構成要素の電力使用状況に応じて変化する。図４Ｂに示される例では、時刻ｔ０において１回の撮影動作における最小電力ｗ１が必要とされ、時刻ｔ１において１回の撮影動作における最大電力ｗ２が必要となる。
　これに対し、実線４０２は、撮影動作中に給電装置１０４から非接触受電部２１３、電源監視部２１６を介して放射線撮影装置１０１の電源制御部２１７へ供給される電力である。詳細は後述するが、本実施形態において、記憶部２０５は、放射線撮影装置１０１が撮影を行う際に必要となる電力の最大電力を記憶している。そこで、制御部２０４は、記憶部２０５に記憶された最大電力ｗ２の情報を取得する。次いで、放射線撮影装置１０１が撮影を行う間、制御部２０４は、電源制御部２１７を介して放射線撮影装置１０１内の各部に供給する電力の合計が最大電力ｗ２となるように制御する。このため、給電装置１０４は、非接触受電部２１３、電源ユニット近接部３０３を介し、最大電力ｗ２で放射線撮影装置１０１に電力を供給する。これに応じて、給電装置１０４が放射線撮影装置１０１に給電を行う周波数が、放射線撮影装置１０１が撮影動作を行っている間、一定となる。
　ここで、電源制御部２１７から電源生成部２１２を介して各構成要素へ供給する電力が時間によって変化する（各構成要素が必要とする電力量が、時間によって変化する。）のに対し、給電装置１０４から常に最大電力ｗ２が供給されるため、放射線撮影装置１０１内において余剰な電力が発生する。給電装置１０４から供給される電力が放射線撮影装置１０１で使用される電力よりも多い場合、電源制御部２１７は、例えば、余剰な電力を用いて内部電源２１１、２１８の充電を行ってもよい。例えば、放射線撮影装置１０１で使用される電力と、給電装置１０４から供給される電力と、が等しくなるように、内部電源２１１、２１８の充電を行ってもよい。給電装置１０４から電源制御部２１７へ供給される電力をＰｔ、電源制御部２１７から内部電源２１１へ供給される電力をＰｂ１、電源制御部２１７から内部電源２１８へ供給される電力をＰｂ２、電源制御部２１７から電源生成部２１２へ供給される電力をＰｓとする。この場合、
Ｐｔ＝Ｐｓ＋Ｐｂ１＋Ｐｂ２
となる。
　次いで、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に非接触給電を行う際に、放射線撮影装置１０１においてセンサ部２０１から蓄積された信号を読み出す読出動作の間、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５Ａ、５Ｂは、放射線撮影システム１００の撮影時の処理を示すフロー図、図６は、放射線撮影システム１００の撮影時の動作を示すタイミング図である。ここで、放射線撮影装置１０１と放射線発生装置１０８とは、同期を取りながら撮影を行っているとして説明する。
　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を介して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（Ｓ５００）。このとき、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、Ｓ５００で放射線撮影装置１０１が起動した時点において、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が、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５ＡのＳ５００の放射線撮影装置１０１の起動からＳ５１４の放射線撮影装置１０１の停止に至るまで、給電装置１０４から放射線撮影装置１０１への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Ｓ５０１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Ｓ５０２へと移る。
　Ｓ５０２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の制御部２０４は、給電装置１０４から供給される電力を、電源制御部２１７、電源生成部２１２を介してセンサ部２０１に供給し、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、指示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、検出器アレー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）であってもよい。
　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（Ｓ５０３のＹＥＳ）、処理はＳ５０４に遷移する。Ｓ５０４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する状態にセンサ部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（Ｓ５０３のＮＯ）、上述の準備駆動が行われる。
　Ｓ５０５において放射線撮影装置１０１は、放射線の照射中にセンサ部２０１に所定の時間にわたって電荷を蓄積させる。放射線の照射が終了すると、処理は、Ｓ５０６に遷移する。制御部２０４は、通信部２０６、通信部３０７を介して電源制御部２１７に、放射線撮影装置１０１の各部へ供給する電力が一定となるように指示を行う。これに応じて、給電装置１０４は、非接触受電部２１３、電源ユニット近接部３０３を介し、図６に示されるように、センサ部２０１から信号を読み出す読出動作を行う間、放射線撮影装置１０１において必要となる最大電力ｗ２を放射線撮影装置１０１に供給する。
　給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に最大電力ｗ２が供給されると、処理は、Ｓ５０７に遷移する。Ｓ５０７では、センサ部２０１に放射線が照射された期間に蓄積された信号をセンサ部２０１から読み出す読出動作が行われる。
　電源制御部２１７は、放射線撮影装置１０１内で使用される電力が、最大電力ｗ２になるように、内部電源２１１、２１８、電源生成部２１２へ供給する電力を制御する。制御部２０４は、予め記憶部２０５に記憶された最大電力ｗ２に対する撮影動作の間に電源制御部２１７から電源生成部２１２に供給する電力から、余剰となる電力を演算することが可能である。電源制御部２１７から電源生成部２１２に供給される電力は、Ｓ５０２の間にセンサ部２０１などを動作させることによって測定されてもよいし、工場出荷時やサービスツールなどの別のタイミングで記憶部２０５に記憶されていてもよい。
　図５Ｂに示されるように、電源制御部２１７は、給電装置１０４から供給される電力が放射線撮影装置１０１で使用される電力よりも多い場合、つまり、余剰電力が発生した場合、内部電源２１１、２１８の充電を行う。まず、電源制御部２１７は、内部電源２１１の充電容量が最大値であるか否かを判定する（Ｓ５２１）。内部電源２１１の充電容量が最大値でない場合、電源制御部２１７は、内部電源２１１へ電力を供給し、内部電源２１１の充電を行う（Ｓ５２２）。次いで、読出動作が終了しない場合（Ｓ５２３においてＮＯ）、処理は、Ｓ５２１に戻る。Ｓ５２１において、内部電源２１１の充電容量が最大値である場合、電源制御部２１７は、内部電源２１８の充電容量が最大値であるか否かを判定する（Ｓ５２４）。内部電源２１８の充電容量が最大値でない場合、電源制御部２１７は、内部電源２１８へ電力を供給し、内部電源２１８の充電を行う（Ｓ５２５）。次いで、読出動作が終了しない場合（Ｓ５２６においてＮＯ）、処理は、Ｓ５２４に戻る。Ｓ５２４において、内部電源２１８の充電容量が最大値である場合、つまり、内部電源２１１、２１８の充電容量がともに最大値である場合、電源制御部２１７は、負荷回路部２１９へ電力を供給する（Ｓ５２７）。読出動作が終了するまで、電源制御部２１７は、負荷回路部２１９へ電力を供給する（Ｓ５２８のＮＯ）。
　読出動作が終了すると、処理はＳ５０８（Ｓ５２３、５２６、５２８のＹＥＳ）に遷移する。Ｓ５０８では、制御部２０４がＳ５０６において電源制御部２１７に対して放射線撮影装置１０１の各部に供給する電力が一定となるように行った指示が解除される。
　次いで、図６に示されるように、放射線撮影装置１０１は、オフセット補正によって暗電流成分の補正を行うための動作を行う。具体的には、放射線撮影装置１０１は、放射線を照射せずにセンサ部２０１に電荷を蓄積させ、センサ部２０１に放射線の照射がされていない期間に蓄積された信号をセンサ部２０１から読み出す読出動作を行う撮影動作を実施する（Ｓ５０９、Ｓ５１１）。２回目の撮影動作の際も、Ｓ５０６と同様に、制御部２０４は、電源制御部２１７が放射線撮影装置１０１の各部へ供給する電力が一定となるように指示を行う。
　このとき、制御部２０４は、先に行われる１回目の読出動作（先行動作、Ｓ５０７）の期間において給電装置１０４から非接触受電部２１３、電源監視部２１６を介し、放射線撮影装置１０１の電源制御部２１７へ供給された電力の時間的な変化に応じて、後に行われる２回目の読出動作（後続動作、Ｓ５１１）の期間において給電装置から非接触受電部２１３、電源監視部２１６を介し放射線撮影装置１０１の電源制御部２１７へ供給される電力を時間的に変化させる。より具体的には、制御部２０４は、１回目の読出動作の期間において給電装置１０４から非接触受電部２１３、電源監視部２１６を介し放射線撮影装置１０１の電源制御部２１７へ供給される電力の周波数および位相の時間的な変化に応じて、２回目の読出動作の期間において給電装置１０４から非接触受電部２１３、電源監視部２１６を介して放射線撮影装置１０１の電源制御部２１７へ供給される電力の周波数および位相を時間的に変化させる。例えば、図６に示すように、制御部２０４は、２回目の読出動作の期間において放射線撮影装置１０１に供給される電力の時間的な変化が、１回目の読出動作の期間において電源制御部２１７を介して放射線撮影装置１０１の各部において消費された電力の時間的な変化と同じになるように、電源制御部２１７を制御する。例えば、図６に示されるように、１回目の読出動作が行われる期間Ｔｒと２回目の読出動作が行われる期間Ｔｒ’との動作開始時の位相が揃うように、制御部２０４が、給電装置１０４やセンサ駆動部２０２など動作タイミングを調整してもよい。ここでは、制御部２０４が、放射線撮影装置１０１および給電装置１０４の動作タイミングを調整するとして説明するが、これに限られることはない。例えば、制御部２０４と制御部３０６とが協働して動作タイミングを調整してもよいし、放射線撮影装置１０１および給電装置１０４の外部（例えば、コンソール１０２）に配された制御部に従って、それぞれの動作タイミングが調整されてもよい。
　動作タイミングの調整は、例えば、１回目の読出動作を行う期間Ｔｒ（Ｓ５０７）、２回目の電荷を蓄積する期間Ｔｉ’（Ｓ５０９）を調整することで行ってもよい。また、２回目の撮影動作（Ｓ５０９、Ｓ５１１）において、センサ部２０１に電荷を蓄積させる（Ｓ５０９）前に、センサ部２０１をリセットするリセット動作を行う準備駆動の期間Ｔｓを調整することによって、動作タイミングが調整されてもよい。
　制御部２０４は、１回目の撮影動作において、電源監視部２１６を用いての周波数の情報を記憶する。ここで、１回目の撮影動作における非接触受電部２１３が受電した電力の周期Ｔｃの波形の開始ポイントを取得する。次いで、例えば、２回目の撮影動作において電荷を蓄積する期間Ｔｉ’を調整することによって、１回目の読出動作（Ｓ５０７）における周期Ｔｃの開始ポイントと、２回目の読出動作における周期Ｔｃの開始ポイントを調整する。このとき、期間Ｔｉ’が終了する直前までに、非接触受電部２１３が受電した電力が最大電力ｗ２になるようにすれば、電力供給時の周波数は周期Ｔｃとなるため、位相の合わせこみが可能となる。
　この場合、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期間Ｔｉと期間Ｔｉ’とは、できる限り近い時間であることが求められる。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、期間Ｔｉおよび期間Ｔｉ’は、ｍｓｅｃ以上のオーダであることが一般的である。このため、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期間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期間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期間Ｔｉ’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。また、期間Ｔｉ’と期間Ｔｓとの両方を用いて、１回目の読出動作（Ｓ５０７）の開始時の周期Ｔｃの位相と、２回目の読出動作（Ｓ５０９）の開始時の周期Ｔｃの位相が揃うように制御されてもよい。
　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、準備駆動の期間Ｔｓ、２回目の撮影動作の蓄積時間である期間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、期間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が決定した期間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出動作で取得した画像データと、２回目の撮影動作の読出動作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２０１で生成された信号を読み出す際に、給電装置１０４から放射線撮影装置１０１への非接触給電による電磁界の変化に起因して信号に重畳するノイズが相殺されることになる。つまり、制御部２０４は、１回目の読出動作で読み出された信号に重畳される給電装置１０４から放射線撮影装置１０１への非接触給電に起因するノイズの周期的な変化が、２回目の読出動作で読み出された信号との差分を取ることによって小さくなるように、２回目の読出動作の期間において給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に供給される電力を時間的に変化させる。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２１１、２１８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。
　本実施形態において、１回目の撮影動作（Ｓ５０５、Ｓ５０７）において放射線が照射された期間において蓄積された信号を取得し、２回目の撮影動作（Ｓ５０９、Ｓ５１１）において放射線の照射がされない期間に蓄積された信号を取得することを説明した。しかしながら、これに限られることはない。Ｓ５０５において放射線が照射されず、Ｓ５０９において放射線が照射されてもよい。
　Ｓ５１１において、読出動作が完了すると、処理は、Ｓ５１２に遷移する。Ｓ５１２では、Ｓ５０８と同様に、Ｓ５１０で出された指示が解除される。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、撮影動作が完了する。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。
　その後、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（Ｓ５１３のＹＥＳ）、放射線撮影装置１０１は、電源オフとなり、処理はＳ５１４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（Ｓ５１３のＮＯ）、処理はＳ５０１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、Ｓ５０１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、Ｓ５１４に遷移し、電源オフになってもよい。
　第２の実施形態
　図７、８を参照して本開示の第２の実施形態における放射線撮影システム１００の動作について説明する。図７は、放射線撮影システム１００の撮影時の処理を示すフロー図、図８は、放射線撮影システム１００の撮影時の動作を示すタイミング図である。放射線撮影システム１００の構成については、上述の第１の実施形態と同様であってもよいため説明を省略する。
　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１回目の読出動作の期間中に非接触給電の周波数が時間的に変化したとしても、２回目の読出動作の期間中の非接触給電の周波数の時間的な変化が１回目の読出動作と一致するように、制御部２０４は制御を行う。本実施形態においても、図７のＳ７００の放射線撮影装置起動からＳ７１２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。
　図７に示される処理のうち、Ｓ７００～Ｓ７０５は、上述のＳ５００～Ｓ５０５と同様であるため、ここでは説明を省略する。Ｓ７０５において、電荷を蓄積する動作が完了すると、処理は、Ｓ７０６に遷移し、１回目の読出動作が行われる。Ｓ７０６において、電源監視部２１６は、制御部２０４に、電源制御部２１７から放射線撮影装置１０１の各部に供給される電力に応じて、非接触受電部２１３が給電装置１０４から受電する電力の時間的な変化の情報を送信する。送信する情報は、電力量、および、電力量が変化した時間を含む。また、制御部２０４は、非接触受電部２１３が受電する電力が変化した原因となる各部の動作（例えば通信）を記憶する。
　信号の読み出しが終了すると、次に、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る（Ｓ７０７）。次に、制御部２０４は、Ｓ７０６で記憶した電力の時間的な変化の情報をもとに、２回目の撮影動作直前に電力変動指示を行う（Ｓ７０８）。例えば、制御部２０４は、電力の時間的な変化の情報を電源制御部２１７に送信する。電源制御部２１７は、２回目の読出動作において、電源監視部２１６が１回目の読出動作で取得した電力の時間的な変化の情報に応じて、放射線撮影装置１０１の各部へ電力を供給する。放射線撮影装置１０１内で消費される電力に応じて、非接触受電部２１３を介して給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に給電が行われる。
　図８において、１回目の読出動作（時刻ｔ１～時刻ｔ３）の期間中、時刻ｔ２で給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に供給される電力が変動し、時刻ｔ１～時刻ｔ２の期間Ｔｒ１の給電の周波数の周期Ｔｄが、時刻ｔ２～時刻ｔ３の期間Ｔｒ２では周期Ｔｅとなっている。このとき、２回目の読出動作（時刻ｔ５～時刻ｔ７）の期間中、時刻ｔ６において供給する電力が変化するように給電装置１０４は制御される。時刻ｔ５～時刻ｔ６を期間Ｔｒ１’、時刻ｔ６～時刻ｔ７を期間Ｔｒ２’とすると、Ｔｒ１＝Ｔｒ１‘、Ｔｒ２＝Ｔｒ２’でありうる。さらに、期間Ｔｒ１と期間Ｔｒ１’とで給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に供給される電力が同じ電力量となることで、給電周波数は周期Ｔｄになる。同様に、期間Ｔｒ２と期間Ｔｒ２’とで給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に供給される電力が同じ電力量となることで、給電周波数は周期Ｔｅになる。
　例えば、期間Ｔｒ１において給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に供給される電力が電力ｗ３だった場合、期間Ｔｒ１’においても給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に電力ｗ３が供給されるように、電源制御部２１７は、放射線撮影装置１０１の各部に供給する電力を制御する。図８に示される動作例において、１回目の読出動作の開始時に通信部２０６による通信が行われているが、２回目の読出動作の開始時において、通信部２０６による通信が行われていない。このため、２回目の読出動作の開始時において、電力ｗ３が供給されると、余剰電力が発生することになる。この場合、上述の第１の実施形態と同様に、電源制御部２１７は、放射線撮影装置１０１で使用される電力と、給電装置１０４から供給される電力と、が等しくなるように、内部電源２１１、２１８の充電、または、負荷回路部２１９への電力の供給を行う。また、例えば、制御部２０４が、２回目の読出動作の開始時に通信部２０６を動作させ、放射線撮影装置１０１で使用される電力を増やしてもよい。
　また、逆に、１回目の読出動作の時刻ｔ１～時刻ｔ３において消費した電力ｗ３、ｗ４以上に、２回目の読出動作の時刻ｔ５～時刻ｔ７において消費する電力が多くなる場合も考えられる。給電装置１０４から供給される電力が放射線撮影装置１０１で使用される電力よりも少ない場合、電源制御部２１７は、給電装置１０４と並行して内部電源２１１、２１８から電力を供給させてもよい。例えば、電源制御部２１７は、給電装置１０４および内部電源２１１、２１８から供給される電力と、放射線撮影装置１０１で使用される電力と、が等しくなるように内部電源２１１、２１８に電力を供給させる。給電装置１０４から供給される電力を変化させた場合、給電装置１０４が電力を供給する周波数が１回目の読出動作と異なってしまう。このため、内部電源２１１、２１８から電力を供給することによって、周波数が変化せず、オフセット補正の精度を高めることができる。
　さらに、制御部２０４は、上述の第１の実施形態の場合と同様に、１回目の読出動作と２回目の読出動作との受電週波数の周期Ｔｄに対し、１回目の読出動作の開始時と２回目の読出動作の開始時の位相が揃うようにタイミングを調整する。期間Ｔｒ２，Ｔｒ２’における周期Ｔｅは、給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に供給される電力を変化させる時間を揃えることで位相を合わせることができる。
　Ｓ７０９の２回目の読出動作が終了すると、Ｓ７１０においてＳ７０８で出された指示が解除される。その後、上述の第１の実施形態と同様に、画像データの送信などを行い、ユーザの指示によって電源オフもしくは停止状態で待機する。
　このような制御を行うことによって、本実施形態においても、１回目の撮影動作で取得した画像データと、２回目の撮影動作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２０１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。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。
　このように、上述の各実施形態において、放射線撮影装置１０１がセンサ部２０１から読み出す信号に受電周波数の変動に応じた影響が生じる２つ以上の期間において、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が揃うように、制御部２０４は、電源制御部２１７など、放射線撮影装置１０１の各構成を制御する。放射線撮影装置１０１がセンサ部２０１から読み出す信号に受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。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。
　さらに、放射線撮影システム１００による放射線画像の撮影は、上述のような静止画像の撮影に限られることはない。図９は、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が透視撮影（動画撮影）を行う場合のタイミング図である。
　透視撮影を行う場合、放射線撮影装置１０１は、連続的に曝射される放射線によって生成される信号をリアルタイムに読み出す。図９において、準備駆動を行った後、時刻ｔ８～時刻ｔ９の期間に、放射線を照射せずにセンサ部２０１に電荷を蓄積させ、次いで、センサ部２０１に蓄積された信号を読み出す読出動作を行う撮影動作を連続して行う動作が実施される。次に、時刻ｔ１０以降、放射線の照射中にセンサ部２０１に電荷を蓄積させ、次いで、蓄積された信号を読み出す読出動作を行う撮影動作を連続して行う動作を実施する。時刻ｔ８～時刻ｔ９で読み出された信号は、時刻ｔ１０以降で得られた信号の暗電流成分を補正（オフセット補正）するために使用される。図９に示されるように、複数のオフセット補正用の信号を取得した場合、それぞれの信号を平均化してもよいし、平均値や画像のノイズ等を測定し適切な信号のみ抽出して補正に使用してもよい。図９に示される例では、放射線を照射せずに蓄積した信号を３回、取得しているが、回数は３回に限られるものではなく、その後の透視撮影の各モードに応じて変化し得る。ここで、撮影モードとは、撮影する部位や手技に応じた撮影のフレームレートであってもよい。例えば、補正に用いる信号の取得回数は、１回や２回であってもよいし、４回以上であってもよい。補正用の信号の取得が、少なくとも１回行われればよい。
　透視撮影において、図９に示されるように、電源制御部２１７から電源生成部２１２に供給される電力が、補正用の信号を取得する際に電力ｗ９、透視撮影中が電力ｗ１０であるとする。この場合、放射線撮影装置１０１に必要な電力に応じて、給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に給電が行われると、電力を供給する周波数が、放射線撮影装置１０１が必要とする電力に応じて時間的に変化してしまう。この場合、補正用の信号を取得する撮影と透視撮影とで、画像データに異なる周波数のノイズが重畳され、透視撮影中の暗画像による補正でノイズがキャンセルできない。
　同じ周波数のノイズが、画像データに重畳されるようにするため、上述の各実施形態と同様に、給電装置１０４から放射線撮影装置１０１に、一定の電力が供給される。このため、記憶部２０５は、透視撮影において設定されたそれぞれの撮影モードに応じた読出動作に必要な電力や電力に応じた電力供給時の周波数などの情報を予め記憶しておく。制御部２０４は、記憶部２０５に記憶された情報に応じて、電源制御部２１７が放射線撮影装置１０１の各部に供給する電力を制御する。情報の記憶は、工場出荷時やサービスツールなどで行われてもよい。
　制御部２０４は、コンソールからの透視撮影モードの指示に応じて、暗画像の読出動作の開始から、透視撮影の読出動作に必要な電力ｗ１０となるように、電源制御部２１７を制御する。透視撮影時は、蓄積時間が数ｍｓ～となるため、読出動作だけでなく、電荷を蓄積する期間も、給電装置１０４が一定の電力を供給することで電力の制御が容易となる。しかしながら、蓄積時間が長くフレームレートが低い投資撮影の場合、電荷を蓄積する期間の電力供給量は、読出動作と異なっていてもよい。
　図９に示されるように、給電装置１０４から供給される電力ｗ１０が、放射線撮影装置１０１で消費される電力よりも多く、透視撮影においても余剰電力が発生する時間が存在しうる。透視撮影においても、上述の各実施形態と同様に、給電装置１０４から供給される電力が放射線撮影装置１０１で使用される電力よりも多い場合、電源制御部２１７は、内部電源２１１、２１８の充電を行ってもよい。また、給電装置１０４から供給される電力が放射線撮影装置１０１で使用される電力よりも多い場合、電源制御部２１７は、負荷回路部２１９で余剰な電力を消費させてもよい。
　また、制御部２０４は、図９に示されるように電力を供給する週波数の周期Ｔｆに対し、案電流成分の信号を読み出す読出動作の開始時と、透視撮影のそれぞれの読出動作の開始時の位相が揃うようにタイミングを調整する。例えば、記憶部２０５に記憶された供給される電力に応じた周波数から、制御部２０４は、周期Ｔｆの位相が合うように、電荷を蓄積する蓄積時間を調整する。蓄積時間に対し、周波数の周期Ｔｆは、十分に短いことから、必要なフレームレートへの影響は小さい。
　このような制御を行うことによって、透視撮影においても、オフセット補正のための案電流成分を取得する読出動作で取得した画像データと、透視撮影のための読出動作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。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、上述の静止画の撮影と比較して、長時間の撮影となり、より電力が消費されうる透視撮影のような連続撮影の間、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である。このため、電力が不足する可能性が抑制され、ユーザにとって使い勝手のよい放射線撮影システム１００が提供できる。
　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。
　本願は、２０１９年１２月３日提出の日本国特許出願特願２０１９－２１９０７８を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (21)

  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、制御部と、を含む放射線撮影システムであって、
    　前記放射線撮影装置は、前記センサ部に放射線が照射された期間に蓄積された信号を前記センサ部から読み出す第１読出動作と、前記センサ部に放射線の照射がされていない期間に蓄積された信号を前記センサ部から読み出す第２読出動作と、を行い、
    　前記制御部は、前記第１読出動作および前記第２読出動作のうち先に行われる読出動作である先行動作の期間において前記給電装置から前記放射線撮影装置に供給された電力の時間的な変化に応じて、前記第１読出動作および前記第２読出動作のうち後に行われる読出動作である後続動作の期間において前記給電装置から前記放射線撮影装置に供給される電力を時間的に変化させることを特徴とする放射線撮影システム。
  2. 　前記制御部は、前記先行動作の期間において前記給電装置から前記放射線撮影装置に供給された電力の周波数および位相の時間的な変化に応じて、前記後続動作の期間において前記給電装置から前記放射線撮影装置に供給する電力の周波数および位相を時間的に変化させる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. 　前記制御部は、前記先行動作で読み出された信号に重畳される前記給電装置から前記放射線撮影装置への給電に起因するノイズの周期的な変化が、前記後続動作で読み出された信号との差分を取ることによって小さくなるように、前記後続動作の期間において前記給電装置から前記放射線撮影装置に供給される電力を時間的に変化させ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. 　前記制御部は、前記後続動作の期間において前記給電装置から前記放射線撮影装置に供給する電力の時間的な変化が、前記先行動作の期間において前記給電装置から前記放射線撮影装置に供給された電力の時間的な変化と同じになるように、前記給電装置から前記放射線撮影装置に給電させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
  5. 　前記放射線撮影システムは、前記第１読出動作の期間および前記第２読出動作の期間において必要な電力の最大電力を記憶した記憶部をさらに含み、
    　前記制御部は、前記第１読出動作の期間および前記第２読出動作の期間において、前記記憶部に記憶された最大電力を前記給電装置から前記放射線撮影装置に供給させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
  6. 　前記放射線撮影システムは、前記先行動作において前記給電装置から前記放射線撮影装置に供給された電力の時間的な変化の情報を取得する電源監視部をさらに含み、
    　前記後続動作において前記制御部は、前記電源監視部が前記先行動作で取得した電力の時間的な変化の情報に応じて電力を供給させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
  7. 　前記放射線撮影装置は、内部電源と、前記放射線撮影装置における電力の供給を制御する電源制御部と、を含み、
    　前記電源制御部は、前記第１読出動作の期間および前記第２読出動作の期間において、前記給電装置から供給される電力が前記放射線撮影装置で使用される電力よりも少ない場合、前記給電装置と並行して前記内部電源から電力を供給させることを特徴とする請求項６に記載の放射線撮影システム。
  8. 　前記電源制御部は、前記第１読出動作の期間および前記第２読出動作の期間において、前記給電装置から供給される電力が前記放射線撮影装置で使用される電力よりも少ない場合、前記給電装置および前記内部電源から供給される電力と、前記放射線撮影装置で使用される電力と、が等しくなるように前記内部電源に電力を供給させることを特徴とする請求項７に記載の放射線撮影システム。
  9. 　前記電源制御部は、前記第１読出動作の期間および前記第２読出動作の期間において、前記給電装置から供給される電力が前記放射線撮影装置で使用される電力よりも多い場合、前記内部電源の充電を行うことを特徴とする請求項７または８に記載の放射線撮影システム。
  10. 　前記放射線撮影装置は、内部電源と、前記放射線撮影装置における電力の供給を制御する電源制御部と、を含み、
    　前記電源制御部は、前記第１読出動作の期間および前記第２読出動作の期間において、前記給電装置から供給される電力が前記放射線撮影装置で使用される電力よりも多い場合、前記内部電源の充電を行うことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
  11. 　前記放射線撮影装置は、負荷回路部をさらに含み、
    　前記電源制御部は、前記第１読出動作の期間および前記第２読出動作の期間において、前記給電装置から供給される電力が前記放射線撮影装置で使用される電力よりも多い場合、前記負荷回路部に電力を供給することを特徴とする請求項７乃至１０の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
  12. 　前記電源制御部は、前記第１読出動作の期間および前記第２読出動作の期間において、前記給電装置から供給される電力が前記放射線撮影装置で使用される電力よりも多く、かつ、前記内部電源の充電容量が最大値である場合、前記負荷回路部に電力を供給することを特徴とする請求項１１に記載の放射線撮影システム。
  13. 　前記負荷回路部は、供給された電力を熱に変換することを特徴とする請求項１１または１２に記載の放射線撮影システム。
  14. 　前記電源制御部は、前記第１読出動作の期間および前記第２読出動作の期間において、前記給電装置から供給される電力が前記放射線撮影装置で使用される電力よりも多い場合、前記放射線撮影装置で使用される電力と、前記給電装置から供給される電力と、が等しくなるように、前記内部電源の充電、または、前記負荷回路部への電力の供給を行うことを特徴とする請求項１１乃至１３の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
  15. 　前記放射線撮影装置が、複数の前記内部電源を備え、
    　複数の前記内部電源が、前記放射線撮影装置から着脱可能な内部電源と、前記放射線撮影装置から着脱不可能な内部電源と、を含む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. 　前記放射線撮影装置は、
    　　放射線の照射中に前記センサ部に電荷を蓄積させ、次いで、前記第１読出動作を行う第１撮影動作と、放射線を照射せずに前記センサ部に電荷を蓄積させ、次いで、前記第２読出動作を行う第２撮影動作と、を行い、
    　　前記第１撮影動作に次いで前記第２撮影動作、または、前記第２撮影動作に次いで前記第１撮影動作の順で連続して行う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影システム。
  17. 　前記第１撮影動作および前記第２撮影動作のうち後続の撮影動作において、前記センサ部に電荷を蓄積させる前に、前記センサ部をリセットするリセット動作を行うことを特徴とする請求項１６に記載の放射線撮影システム。
  18. 　前記放射線撮影装置は、
    　　放射線の照射中に前記センサ部に電荷を蓄積させ、次いで、前記第１読出動作を行う第１撮影動作を連続して行う第１動作と、放射線を照射せずに前記センサ部に電荷を蓄積させ、次いで、前記第２読出動作を行う第２撮影動作を少なくとも１回行う第２動作と、を行い、
    　　前記第２動作に次いで前記第１動作の順で連続して行う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影システム。
  19. 　前記第１撮影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撮影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１６乃至１８の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
  20. 　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１乃至１９の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
  21. 　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、を制御するための制御装置であって、
    　前記放射線撮影装置は、前記センサ部から放射線が照射された期間に蓄積された信号を読み出す第１読出動作と、前記センサ部から放射線の照射がされていない期間に蓄積された信号を読み出す第２読出動作と、を行い、
    　前記制御装置は、前記第１読出動作および前記第２読出動作のうち先に行われる読出動作である先行動作の期間において前記給電装置から前記放射線撮影装置に供給された電力の時間的な変化に応じて、前記第１読出動作および前記第２読出動作のうち後に行われる読出動作である後続動作の期間において前記給電装置から前記放射線撮影装置に供給する電力が時間的に変化するように、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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