(57)【要約】  ビニング数の増加の切換か否かを判定し、ビニング数が増加する場合に、予め定めた高濃度範囲の画像情報を選択して静止画を生成し、その後所定フレーム経過後に画像情報として選択する濃度範囲が低濃度側へシフトして予め定めた規定範囲の画像情報を選択して静止画を生成する放射線動画処理装置を提供する。
2013062051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリクス状に配置された放射線検出器から前記電荷が表す階調信号を取得する取得手段と、
前記スイッチング素子をオン・オフして前記電荷を読み出し、読み出された前記電荷の電圧への変換動作を行うことで前記放射線検出器により複数フレームからなる動画撮影を行い、かつ隣接する複数の前記画素に含まれる前記スイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数が増加された場合に、増加された時点から予め定めたフレームまでは当該フレーム以降のフレームに比較して高濃度側の範囲に分布する前記階調信号を画像情報として適用するように制御する制御手段と、
を備えた放射線動画処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記画素数が増加された場合に、増加された時点から予め定めたフレームまでは当該フレーム以降のフレームに比較して高濃度側の範囲に分布する前記階調信号を対象としてダイナミックレンジ圧縮を行うように制御する請求項１に記載の放射線動画処理装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記予め定めたフレーム以降のフレームは、画像情報として前記階調信号を適用する範囲を前記高濃度側の範囲よりも低い範囲に徐々にシフトするように更に制御する請求項１又は請求項２に記載の放射線動画処理装置。
【請求項４】
前記予め定めたフレームは、前記画素数の切換による前記階調信号の濃度変動が安定するまでのフレームである請求項１〜３の何れか１項に記載の放射線動画処理装置。
【請求項５】
前記画素数が増加されたか否かの検出は、前記放射線検出器により静止画撮影を行う状態から動画撮影を行う状態へ移行するか、前記放射線検出器により動画撮影を行いかつ当該動画撮影のフレームレートが高くなるか、または前記画素で発生された電荷を順次読み出す順次走査方式から奇数行目又は偶数行目の１ライン毎に交互に各画素で発生された電荷を読み出す飛越操作方式へ移行するかとの条件の成立を検出する請求項１〜４の何れか１項に記載の放射線動画処理装置。
【請求項６】
照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリクス状に配置された放射線検出器と、
請求項１〜５の何れか１項に記載の放射線動画処理装置と、
を備えた放射線動画撮影装置。
【請求項７】
請求項６に記載の放射線動画撮影装置と、
被検体を介して前記放射線検出器に放射線を照射する放射線照射手段と、
を備えた放射線動画撮影システム。
【請求項８】
照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリクス状に配置された放射線検出器の前記スイッチング素子をオン・オフして前記電荷を読み出し、読み出された前記電荷の電圧への変換動作を行うことで前記放射線検出器により複数フレームからなる動画撮影を行い、かつ隣接する複数の前記画素に含まれる前記スイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数が増加されたか否かを検出する検出ステップと、
前記検出ステップで前記画素数が増加されたことを検出した場合に、増加された時点から予め定めたフレームまでは当該フレーム以降のフレームに比較して高濃度側の範囲に分布する前記電荷が表す階調信号を画像情報として適用するように制御する制御ステップと、
を含む放射線動画処理方法。
【請求項９】
前記制御ステップは、前記画素数が増加された場合に、増加された時点から予め定めたフレームまでは当該フレーム以降のフレームに比較して高濃度側の範囲に分布する前記階調信号を対象としてダイナミックレンジ圧縮を行うように制御する請求項８に記載の放射線動画処理方法。
【請求項１０】
前記制御ステップは、前記予め定めたフレーム以降のフレームは、画像情報として前記階調信号を適用する範囲を前記高濃度側の範囲よりも低い範囲に徐々にシフトするように更に制御する請求項８又は請求項９に記載の放射線動画処理方法。
【請求項１１】
前記予め定めたフレームは、前記画素数の切換による前記階調信号の濃度変動が安定するまでのフレームである請求項８〜１０の何れか１項に記載の放射線動画処理方法。
【請求項１２】
前記画素数が増加されたか否かの検出は、前記放射線検出器により静止画撮影を行う状態から動画撮影を行う状態へ移行するか、前記放射線検出器により動画撮影を行いかつ当該動画撮影のフレームレートが高くなるか、または前記画素で発生された電荷を順次読み出す順次走査方式から奇数行目又は偶数行目の１ライン毎に交互に各画素で発生された電荷を読み出す飛越操作方式へ移行するかとの条件の成立を検出する請求項８〜１１の何れか１項に記載の放射線動画処理方法。
【請求項１３】
照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリクス状に配置された放射線検出器の前記スイッチング素子をオン・オフして前記電荷を読み出し、読み出された前記電荷の電圧への変換動作を行うことで前記放射線検出器により複数フレームからなる動画撮影を行い、かつ隣接する複数の前記画素に含まれる前記スイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数が増加されたか否かを検出する検出ステップと、
前記検出ステップで前記画素数が増加されたことを検出した場合に、増加された時点から予め定めたフレームまでは当該フレーム以降のフレームに比較して高濃度側の範囲に分布する前記電荷が表す階調信号を画像情報として適用するように制御する制御ステップと、
を含む処理をコンピュータに実行させるための放射線動画処理プログラム。
【請求項１４】
前記制御ステップは、前記画素数が増加された場合に、増加された時点から予め定めたフレームまでは当該フレーム以降のフレームに比較して高濃度側の範囲に分布する前記階調信号を対象としてダイナミックレンジ圧縮を行うように制御する請求項１３に記載の放射線動画処理プログラム。
【請求項１５】
前記制御ステップは、前記予め定めたフレーム以降のフレームは、画像情報として前記階調信号を適用する範囲を前記高濃度側の範囲よりも低い範囲に徐々にシフトするように更に制御する請求項１３又は請求項１４に記載の放射線動画処理プログラム。
【請求項１６】
前記予め定めたフレームは、前記画素数の切換による前記階調信号の濃度変動が安定するまでのフレームである請求項１３〜１５の何れか１項に記載の放射線動画処理プログラム。
【請求項１７】
前記画素数が増加されたか否かの検出は、前記放射線検出器により静止画撮影を行う状態から動画撮影を行う状態へ移行するか、前記放射線検出器により動画撮影を行いかつ当該動画撮影のフレームレートが高くなるか、または前記画素で発生された電荷を順次読み出す順次走査方式から奇数行目又は偶数行目の１ライン毎に交互に各画素で発生された電荷を読み出す飛越操作方式へ移行するかとの条件の成立を検出する請求項１３〜１６の何れか１項に記載の放射線動画処理プログラム。
【請求項１８】
請求項１３に記載の放射線動画処理プログラムを記憶した持続性コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は２０１１年１０月２６日出願の日本出願第２０１１−２３５３２１号及び同日出願の日本出願第２０１１−２３５３２３号の優先権を主張すると共に、その全文を参照により本明細書に援用する。
本発明は、放射線動画処理装置、放射線動画撮影装置、放射線動画撮影システム、放射線動画処理方法、放射線動画処理プログラム、及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、放射線を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線検出器（「電子カセッテ」等という場合がある）が実用化されており、この放射線検出器を用いて、照射された放射線により表わされる放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置が実用化されている。なお、この放射線画像撮影装置に用いられる放射線検出器には、放射線を変換する方式として、放射線をシンチレータで光に変換した後にフォトダイオード等の半導体層で電荷に変換する間接変換方式や、放射線をアモルファスセレン等の半導体層で電荷に変換する直接変換方式等があり、各方式でも半導体層に使用可能な材料が種々存在する。【０００３】
ところで、この種の放射線画像撮影装置には、放射線画像の静止画像の撮影に加えて、動画像の撮影も行うことができるものがある。この放射線画像撮影装置を用いることにより、患者の体内の状態をディスプレイ装置により動画像（透視画像）としてリアルタイムで表示することによって、当該動画像を観察しながら内視鏡を病変部まで到達させ、当該内視鏡を用いて病変部を観察しつつ、病変部の治療を行うことができる。また、この放射線画像撮影装置では、上記動画像を観察しながら、先端に様々な器具を取り付けたカテーテルの先端を病変部まで到達させ、カテーテルを体外で操作することにより治療を行うＩＶＲ（Interventional Radiology）等を行ったりすることもできる。【０００４】
この種の静止画像および動画像の双方の撮影を行うことのできる放射線画像撮影装置に関する技術として、特開２００８−８３０３１号公報には、入射された放射線を検出する複数のセンサを含むセンサーアレイを有する電子カセッテ型放射線検出装置であって、前記電子カセッテ型放射線検出装置は、着脱可能な付加機能モジュールとの接続部を有し、前記付加機能モジュールが接続されることによって、撮影モードが静止画撮影および動画撮影から選択可能な状態に切り替わる選択手段を有することを特徴とする電子カセッテ型放射線検出装置が開示されている。【０００５】
また、特開２００５−２８７７７３号公報には、エリアセンサと、予め設定されている複数の撮影モードから一の撮影モードを選択する撮影モード設定手段と、前記エリアセンサからの撮影出力およびオフセット出力を用いた演算処理を実行する補正手段と、前記撮影モード設定手段からの信号に応じて、前記エリアセンサの動作および前記補正手段による演算処理を制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像撮影装置が開示されている。【０００６】
また、動画撮影に関する技術としては、例えば、特開２００６-１５８７２８号公報に記載の技術などが提案されている。【０００７】
特開２００６-１５８７２８号公報では、放射線照射部から所定の周期で被写体に放射線を照射し、当該照射された放射線に基づく被写体像を光電変換回路により検出するとともに、周期的にオフセット画像を取得し、取得した周期的なオフセット画像の変化に応じて、放射線照射部の放射線照射周期及び光電変換回路からの被写体像の読み取り周期を制御するようにして、オフセットのゆらぎが生じる撮影開始直後はオフセット撮影と被写体撮影を交互に行って正確に被写体画像のオフセット補正を行い、オフセットが安定したら高フレームレートで被写体撮影を連続して行うことができるようにすることが提案されている。【０００８】
また、動画では、読み出し時間を短縮する必要があるため、放射線量に応じた電荷を読み出す際に、特開２００７-６８０１４号公報に記載の技術のように複数ラインの電荷を同時に読み出すビニング読出方式で複数ラインを同時に読み出す技術により読み出し時間の短縮が可能とされている。特開２００７-６８０１４号公報では、同時に読み出す画素数に応じて、垂直駆動回路から転送部に供給する電圧を可変することにより、電気的なオフセット成分の増大や画素出力のアンプの出力電圧の減少を防止することが提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、この種の放射線画像撮影装置では、照射された放射線に応じた電荷が発生するセンサ部および当該センサ部により発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリクス状に配置されている。そして、この放射線画像撮影装置では、撮影によって得られた画像情報を高速に読み出すことや、撮影感度を向上させること等を目的として、放射線検出器の隣接する複数の画素により発生された電荷を合成して読み出す、所謂ビニングが行われる場合がある。【００１０】
しかしながら、以上のような動画撮影を行うことのできる放射線画像撮影装置によって撮影された画像を表示装置により表示する場合で、かつ当該放射線画像撮影装置において撮影している途中でビニングにより電荷が合成される画素数（以下、「ビニング数」ともいう。）を増加させた場合、その時点から数フレーム分の表示画像に乱れが生じてしまう場合がある、という問題点があった。【００１１】
すなわち、放射線画像撮影装置の放射線検出器に設けられたスイッチング素子は、オン状態にされたタイミングとオフ状態にされたタイミングで、互いに逆極性とされたフィードスルーノイズが発生する。【００１２】
一方、放射線検出器の各スイッチング素子により読み出された電荷は、予め定められた周期でアンプによって積分されつつ電圧に変換された後、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器によってデジタル値に変換される。従って、通常は、逆極性とされた２つのフィードスルーノイズがアンプによって積分される結果、各フィードスルーノイズが相殺されて当該フィードスルーノイズの影響を防止することができる。【００１３】
これに対し、放射線検出器においてビニング数が増加される前後は、スイッチング素子によって読み出された電荷を出力するための信号配線の配線容量が急激に変化するため、フィードスルーノイズの生じ方も急激に変化する結果、この変化にフィードスルーノイズの相殺が追従できないために表示画像に乱れが生じると考えられる。【００１４】
２００６-１５８７２８号公報に記載の技術では、ビニング読出方式における同時に読み出すライン数増加の切換時に不安定になる動画画質については考慮していないため改善の余地がある。【００１５】
また、特開２００７-６８０１４号に記載の技術では、同時に読み出す画素数に応じて、垂直駆動回路から転送部に供給する電圧を可変することによりダイナミックレンジ低下や感度特性の悪化を回避するようにしているが、上記同様に、ビニング数増加の切換時に発生する不安定な動画画質は考慮していないので改善の余地がある。【００１６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、ビニング数が増加された直後における表示画像の乱れの発生を抑制すると共に、ビニング数増加の切換時などの撮影条件変化時に不安定になる動画の視認性を向上させることができる、放射線動画処理装置、放射線動画撮影装置、放射線動画撮影システム、放射線動画処理方法、放射線動画処理プログラム、及び記憶媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１の態様による放射線動画処理装置は、照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリクス状に配置された放射線検出器から前記電荷が表す階調信号を取得する取得手段と、前記スイッチング素子をオン・オフして前記電荷を読み出し、読み出された前記電荷の電圧への変換動作を行うことで前記放射線検出器により複数フレームからなる動画撮影を行い、かつ隣接する複数の前記画素に含まれる前記スイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数が増加された場合に、増加された時点から予め定めたフレームまでは当該フレーム以降のフレームに比較して高濃度側の範囲に分布する前記階調信号を画像情報として適用するように制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。【００１８】
第１の態様によれば、放射線検出器では、センサ部及びスイッチング素子を含んで構成された画素がマトリクス状に配置されており、照射された放射線に応じた電荷がセンサ部で発生され、当該電荷がスイッチング素子により読み出される。そして、取得手段では、読み出された電荷が表す階調信号の取得が行われる。【００１９】
ところで、スイッチング素子は、オン及びオフの際にノイズが発生するが、オン時のノイズとオフ時のノイズは逆方向のノイズであるため、電荷の電圧への変換動作の期間に双方のノイズを含めることにより、積分処理により相殺される。【００２０】
しかしながら、電荷が合成されて読み出される画素数（ビニング数）増加の切換時などの撮影条件変化時にノイズと考えられる画像の劣化が発生してしまう。【００２１】
これを解析した結果、ビニング数を増加するように切り換えた直後では、ノイズが発生する時間が間延びして、スイッチング素子のオフによるノイズが電荷の電圧への変換動作の期間に含まれていないのではないかということがわかった。【００２２】
そこで、制御手段では、スイッチング素子をオン・オフして電荷を読み出し、読み出された電荷の電圧への変換動作を行うことで放射線検出器により複数フレームからなる動画撮影を行い、かつ隣接する複数の画素に含まれるスイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数が増加された場合に、増加された時点から予め定めたフレームまでは当該フレーム以降のフレームに比較して高濃度側の範囲に分布する階調信号を画像情報として適用するように制御される。【００２３】
すなわち、画素数が増加された直後では、放射線検出器により読み出された電荷が表す階調信号が高濃度側に分布する傾向を有しているので、画素数の増加時点から予め定めたフレームまではそれ以降のフレームよりも高濃度側の範囲に分布する階調信号を画像情報として適用するように制御することで、全ての濃度範囲の階調信号を画像情報として採用するよりも画質を向上することができるので、視認性を向上することができる。従って、ビニング数の切換時などの条件変化時に不安定になる動画の視認性を向上させることができる。【００２４】
なお、第１の態様において、制御手段は、画素数が増加された場合に、増加された時点から予め定めたフレームまでは当該フレーム以降のフレームに比較して高濃度側の範囲に分布する階調信号を対象としてダイナミックレンジ圧縮を行うように制御するようにしてもよい。【００２５】
また、第１の態様において、制御手段は、予め定めたフレーム以降のフレームは、画像情報として前記階調信号を適用する範囲を高濃度側の範囲よりも徐々に低い範囲にシフトするように更に制御するようにしてもよい。【００２６】
また、予め定めたフレームは、画素数の切換による階調信号の濃度変動が安定するまでのフレームとしてもよい。【００２７】
また、画素数が増加されたか否かの検出は、放射線検出器により静止画撮影を行う状態から動画撮影を行う状態へ移行するか、放射線検出器により動画撮影を行いかつ当該動画撮影のフレームレートが高くなるか、または画素で発生された電荷を順次読み出す順次走査方式から奇数行目又は偶数行目の１ライン毎に交互に各画素で発生された電荷を読み出す飛越操作方式へ移行するかとの条件の成立を検出することで行うようにしてもよい。【００２８】
なお、本発明の第２の態様は、照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリクス状に配置された放射線検出器と、第１の態様の放射線動画処理装置と、を備えた放射線動画撮影装置である。
本発明の第３の態様は、第２の態様の放射線動画撮影装置と、被検体を介して前記放射線検出器に放射線を照射する放射線照射手段と、を備えた放射線動画撮影システムである。【００２９】
本発明の第４の態様は、放射線動画処理方法であって、照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリクス状に配置された放射線検出器の前記スイッチング素子をオン・オフして前記電荷を読み出し、読み出された前記電荷の電圧への変換動作を行うことで前記放射線検出器により複数フレームからなる動画撮影を行い、かつ隣接する複数の前記画素に含まれる前記スイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数が増加されたか否かを検出する検出ステップと、前記検出ステップで前記画素数が増加されたことを検出した場合に、増加された時点から予め定めたフレームまでは当該フレーム以降のフレームに比較して高濃度側の範囲に分布する前記電荷が表す階調信号を画像情報として適用するように制御する制御ステップと、を含むことを特徴としている。【００３０】
第４の態様によれば、放射線検出器では、センサ部及びスイッチング素子を含んで構成された画素がマトリクス状に配置されており、照射された放射線に応じた電荷がセンサ部で発生され、当該電荷がスイッチング素子により読み出される。【００３１】
ここで、上述したように、ビニング数を増加するように切り換えた直後では、ノイズが発生する時間が間延びして、スイッチング素子のオフによるノイズが電荷の電圧への変換動作の期間に含まれていないのではないかということがわかった。【００３２】
そこで、検出ステップでは、スイッチング素子をオン・オフして前記電荷を読み出し、読み出された電荷の電圧への変換動作を行うことで放射線検出器により複数フレームからなる動画撮影を行い、かつ隣接する複数の画素に含まれるスイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数が増加されたか否かを検出し、制御ステップでは、検出ステップで動画撮影を行いかつ画素数が増加されたことを検出した場合に、増加された時点から予め定めたフレームまでは当該フレーム以降のフレームに比較して高濃度側の範囲に分布する電荷が表す階調信号を画像情報として適用するように制御する。【００３３】
すなわち、画素数が増加された直後では、放射線検出器により読み出された電荷が表す階調信号が高濃度側に分布する傾向を有しているので、画素数の増加時点から予め定めたフレームまではそれ以降のフレームよりも高濃度側の範囲に分布する階調信号を画像情報として適用するように制御することで、全ての濃度範囲の階調信号を画像情報として採用するよりも画質を向上することができるので、視認性を向上することができる。従って、ビニング数増加の切換時などの条件変化時に不安定になる動画の視認性を向上させることができる。【００３４】
なお、第４の態様において、制御ステップは、画素数が増加された場合に、増加された時点から予め定めたフレームまでは当該フレーム以降のフレームに比較して高濃度側の範囲に分布する階調信号を対象としてダイナミックレンジ圧縮を行うように制御するようにしてもよい。【００３５】
また、第４の態様において、制御ステップは、予め定めたフレーム以降のフレームは、画像情報として前記階調信号を適用する範囲を高濃度側の範囲よりも徐々に低い範囲にシフトするように更に制御するようにしてもよい。【００３６】
また、予め定めたフレームは、画素数の切換による階調信号の濃度変動が安定するまでのフレームとしてもよい。【００３７】
また、画素数が増加されたか否かの検出は、放射線検出器により静止画撮影を行う状態から動画撮影を行う状態へ移行するか、放射線検出器により動画撮影を行いかつ当該動画撮影のフレームレートが高くなるか、または画素で発生された電荷を順次読み出す順次走査方式から奇数行目又は偶数行目の１ライン毎に交互に各画素で発生された電荷を読み出す飛越操作方式へ移行するかとの条件の成立を検出することで行うようにしてもよい。【００３８】
本発明の第５の態様は、放射線動画処理プログラムであって、照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリクス状に配置された放射線検出器の前記スイッチング素子をオン・オフして前記電荷を読み出し、読み出された前記電荷の電圧への変換動作を行うことで前記放射線検出器により複数フレームからなる動画撮影を行い、かつ隣接する複数の前記画素に含まれる前記スイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数が増加されたか否かを検出する検出ステップと、前記検出ステップで前記画素数が増加されたことを検出した場合に、増加された時点から予め定めたフレームまでは当該フレーム以降のフレームに比較して高濃度側の範囲に分布する前記電荷が表す階調信号を画像情報として適用するように制御する制御ステップと、を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴としている。【００３９】
第５の態様によれば、放射線検出器では、センサ部及びスイッチング素子を含んで構成された画素がマトリクス状に配置されており、照射された放射線に応じた電荷がセンサ部で発生され、当該電荷がスイッチング素子により読み出される。【００４０】
ここで、上述したように、ビニング数を増加するように切り換えた直後では、ノイズが発生する時間が間延びして、スイッチング素子のオフによるノイズが電荷の電圧への変換動作の期間に含まれていないのではないかということがわかった。【００４１】
そこで、検出ステップでは、スイッチング素子をオン・オフして電荷を読み出し、読み出された電荷の電圧への変換動作を行うことで放射線検出器により動画撮影を行い、かつ隣接する複数の画素に含まれるスイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数が増加されたか否かを検出する処理をコンピュータに実行させ、制御ステップでは、検出ステップで動画撮影を行いかつ画素数が増加されたことを検出した場合に、増加された時点から予め定めたフレームまでは当該フレーム以降のフレームに比較して高濃度側の範囲に分布する電荷が表す階調信号を画像情報として適用するように制御する処理をコンピュータに実行させる。【００４２】
すなわち、画素数が増加された直後では、放射線検出器により読み出された電荷が表す階調信号が高濃度側に分布する傾向を有しているので、画素数の増加時点から予め定めたフレームまではそれ以降のフレームよりも高濃度側の範囲に分布する階調信号を画像情報として適用するように制御することで、全ての濃度範囲の階調信号を画像情報として採用するよりも画質を向上することができるので、視認性を向上することができる。従って、ビニング数の切換時などの条件変化時に不安定になる動画の視認性を向上させることができる。【００４３】
なお、第５の態様において、制御ステップは、画素数が増加された場合に、増加された時点から予め定めたフレームまでは当該フレーム以降のフレームに比較して高濃度側の範囲に分布する階調信号を対象としてダイナミックレンジ圧縮を行うように制御するようにしてもよい。【００４４】
また、第５の態様において、制御ステップは、予め定めたフレーム以降のフレームは、画像情報として前記階調信号を適用する範囲を高濃度側の範囲よりも徐々に低い範囲にシフトするように更に制御するようにしてもよい。【００４５】
また、予め定めたフレームは、画素数の切換による階調信号の濃度変動が安定するまでのフレームとしてもよい。【００４６】
また、画素数が増加されたか否かの検出は、放射線検出器により静止画撮影を行う状態から動画撮影を行う状態へ移行するか、放射線検出器により動画撮影を行いかつ当該動画撮影のフレームレートが高くなるか、または画素で発生された電荷を順次読み出す順次走査方式から奇数行目又は偶数行目の１ライン毎に交互に各画素で発生された電荷を読み出す飛越操作方式へ移行するかとの条件の成立を検出することで行うようにしてもよい。
本発明の第６の態様は、第５の態様のプログラムを記憶した持続性コンピュータ可読記憶媒体である。【００４７】
本発明の別の態様は、放射線画像表示システムであって、照射された放射線に応じた電荷が発生するセンサ部および当該センサ部により発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリクス状に配置された放射線検出器を備えた放射線画像撮影装置と、前記放射線画像撮影装置によって撮影された画像を表示する表示手段と、前記放射線画像撮影装置によって連続的に撮影を行い、かつ前記放射線画像撮影装置による隣接する複数の前記画素に含まれる前記スイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数が増加されたとの条件が成立した場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像と組み合わせた状態で表示するように前記表示手段を制御する制御手段と、を有している。【００４８】
本態様によれば、照射された放射線に応じた電荷が発生するセンサ部および当該センサ部により発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリクス状に配置された放射線検出器を備えた放射線画像撮影装置によって撮影された画像が表示手段によって表示される。【００４９】
ここで、本態様では、制御手段により、前記放射線画像撮影装置によって連続的に撮影を行い、かつ前記放射線画像撮影装置による隣接する複数の前記画素に含まれる前記スイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数（ビニング数）が増加されたとの条件が成立した場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像と組み合わせた状態で表示するように前記表示手段が制御される。【００５０】
このように、本態様によれば、放射線画像撮影装置によって連続的に撮影を行い、かつ当該放射線画像撮影装置による隣接する複数の画素に含まれるスイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数（ビニング数）が増加されたとの条件が成立した場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像、すなわち表示画像の乱れが生じない静止画像と組み合わせた状態で表示するように制御しているので、ビニング数が増加された直後における表示画像の乱れの発生を抑制することができる。【００５１】
なお、前記制御手段が、前記条件が成立した場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像を重畳させた状態で表示するように前記表示手段を制御してもよい。これにより、実際に撮影している画像の表示に滑らかに移行することができる。【００５２】
特に、前記制御手段が、前記条件が成立した場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像を予め定められた比率で合成させた状態で表示するように前記表示手段を制御してもよい。これにより、表示画像の参照者の好みや用途、表示対象とする撮影対象部位の種類等に応じて好適な表示状態を実現することができる。【００５３】
また、前記制御手段が、前記条件が成立した場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像を、当該静止画像の比率を徐々に低くして合成させた状態で表示するように前記表示手段を制御してもよい。これにより、より滑らかに、実際に撮影している画像の表示に移行することができる。【００５４】
また、前記制御手段が、前記条件が成立した場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像を、当該静止画像との比率を１対１として合成させた状態で表示するように前記表示手段を制御してもよい。これにより、表示画像の乱れの発生を抑制しつつ、実際に撮影している画像も表示することができる。【００５５】
また、前記制御手段が、前記条件が成立した場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像のうちの途中の画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像をフェードアウトさせつつ表示し、残りの画像は当該画像をフェードインさせつつ表示するように前記表示手段を制御してもよい。これにより、より滑らかに、実際に撮影している画像の表示に移行することができる。【００５６】
また、前記制御手段が、前記条件が成立した場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像のうちの途中の画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像を表示し、残りの画像は、そのまま表示するように前記表示手段を制御してもよい。これにより、より確実に表示画像の乱れの発生を抑制することができる。【００５７】
また、前記制御手段が、前記条件が成立したか否かの判定を、前記放射線画像撮影装置によって静止画撮影を行っている状態から動画撮影を行う状態に切り替えられたか否かを判定することにより行ってもよく、前記制御手段が、前記条件が成立したか否かの判定を、前記放射線画像撮影装置による撮影のフレームレートが増加されたか否かを判定することにより行ってもよく、前記制御手段が、前記条件が成立したか否かの判定を、前記放射線画像撮影装置によってプログレッシブ・スキャンを行っている状態からインタレース・スキャンを行う状態に切り替えられたか否かを判定することにより行ってもよい。これにより、より簡易にビニング数が増加されたか否かを判定することができる。【００５８】
さらに、本態様は、前記予め定められたフレーム数の入力を受け付ける受付手段をさらに有してもよい。これにより、前記予め定められたフレーム数を簡易に設定することができる。【００５９】
本発明の更に別の態様は、放射線画像表示装置であって、照射された放射線に応じた電荷が発生するセンサ部および当該センサ部により発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリクス状に配置された放射線検出器を備えた放射線画像撮影装置によって撮影された画像を表示する表示手段と、前記放射線画像撮影装置によって連続的に撮影を行い、かつ前記放射線画像撮影装置による隣接する複数の前記画素に含まれる前記スイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数が増加されたとの条件が成立した場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像と組み合わせた状態で表示するように前記表示手段を制御する制御手段と、を備えている。【００６０】
本態様によれば、照射された放射線に応じた電荷が発生するセンサ部および当該センサ部により発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリクス状に配置された放射線検出器を備えた放射線画像撮影装置によって撮影された画像が表示手段によって表示される。【００６１】
ここで、本態様では、制御手段により、前記放射線画像撮影装置によって連続的に撮影を行い、かつ前記放射線画像撮影装置による隣接する複数の前記画素に含まれる前記スイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数（ビニング数）が増加されたとの条件が成立した場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像と組み合わせた状態で表示するように前記表示手段が制御される。【００６２】
このように、本態様によれば、放射線画像撮影装置によって連続的に撮影を行い、かつ当該放射線画像撮影装置による隣接する複数の画素に含まれるスイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数（ビニング数）が増加されたとの条件が成立した場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像、すなわち表示画像の乱れが生じない静止画像と組み合わせた状態で表示するように制御しているので、ビニング数が増加された直後における表示画像の乱れの発生を抑制することができる。【００６３】
本発明の更に別の態様は、放射線画像撮影装置であって、照射された放射線に応じた電荷が発生するセンサ部および当該センサ部により発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリクス状に配置された放射線検出器と、前記放射線検出器によって連続的に撮影を行い、かつ前記放射線検出器による隣接する複数の前記画素に含まれる前記スイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数が増加されたとの条件が成立した場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像と組み合わせた状態で画像データを生成する生成手段と、を備えている。【００６４】
本態様によれば、照射された放射線に応じた電荷が発生するセンサ部および当該センサ部により発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリクス状に配置された放射線検出器によって連続的に撮影を行い、かつ前記放射線検出器による隣接する複数の前記画素に含まれる前記スイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数が増加されたとの条件が成立した場合、生成手段により、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像と組み合わせた状態で画像データが生成される。【００６５】
このように、本態様によれば、放射線検出器によって連続的に撮影を行い、かつ当該放射線検出器による隣接する複数の画素に含まれるスイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数（ビニング数）が増加されたとの条件が成立した場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像、すなわち表示画像の乱れが生じない静止画像と組み合わせた状態で画像データを生成しているので、ビニング数が増加された直後における表示画像の乱れの発生を抑制することができる。【００６６】
本発明の更に別の態様は、プログラムであって、コンピュータを、照射された放射線に応じた電荷が発生するセンサ部および当該センサ部により発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリクス状に配置された放射線検出器を備えた放射線画像撮影装置によって連続的に撮影を行い、かつ前記放射線画像撮影装置による隣接する複数の前記画素に含まれる前記スイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数が増加されたとの条件が成立したか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって前記条件が成立したと判定された場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像と組み合わせた状態で表示するように表示手段を制御する制御手段と、として機能させるためのものである。【００６７】
従って、本態様によれば、コンピュータを前述した態様の放射線画像表示装置と同様に作用させることができるので、当該放射線画像表示装置と同様に、ビニング数が増加された直後における表示画像の乱れの発生を抑制することができる。【００６８】
さらに、本発明の更に別の態様は、放射線画像表示方法であって、照射された放射線に応じた電荷が発生するセンサ部および当該センサ部により発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリクス状に配置された放射線検出器を備えた放射線画像撮影装置によって連続的に撮影を行い、かつ前記放射線画像撮影装置による隣接する複数の前記画素に含まれる前記スイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数が増加されたとの条件が成立したか否かを判定する判定工程と、前記判定工程によって前記条件が成立したと判定された場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像と組み合わせた状態で表示するように表示手段を制御する制御工程と、を有している。【００６９】
従って、本態様は、前述した態様の放射線画像表示装置と同様に作用するので、当該放射線画像表示装置と同様に、ビニング数が増加された直後における表示画像の乱れの発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００７０】
以上説明した如く本発明では、ビニング数増加の切換時などの条件変化時に不安定になる動画の視認性を向上させることができる。【００７１】
また、本発明によれば、放射線画像撮影装置によって連続的に撮影を行い、かつ当該放射線画像撮影装置による隣接する複数の画素に含まれるスイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数（ビニング数）が増加されたとの条件が成立した場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像、すなわち表示画像の乱れが生じない静止画像と組み合わせた状態で表示するように制御しているので、ビニング数が増加された直後における表示画像の乱れの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】実施の形態に係る放射線情報システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る放射線画像撮影システムの放射線撮影室における各装置の配置状態の一例を示す側面図である。
【図３】実施の形態に係る放射線検出器の３画素部分の概略構成を示す断面模式図である。
【図４】実施の形態に係る放射線検出器の１画素部分の信号出力部の構成を概略的に示した断面側面図である。
【図５】実施の形態に係る放射線検出器の画素部の構成を示す平面図である。
【図６】実施の形態に係る電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図７】実施の形態に係る電子カセッテの構成を示す断面側面図である。
【図８】実施の形態に係る放射線画像撮影システムの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図９】実施の形態に係る信号処理部の構成を示す回路図である。
【図１０】第１の実施の形態に係る放射線画像撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態に係る初期情報入力画面の一例を示す概略図である。
【図１２】実施の形態に係る静止画撮影処理ルーチン・プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】放射線画像の表面読取方式と裏面読取方式を説明するための断面側面図である。
【図１４】第２の実施の形態に係る放射線画像撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】第３の実施の形態に係る放射線画像撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】第４の実施の形態に係る放射線画像撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７】実施の形態に係る放射線検出器の信号処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図１８】実施の形態に係る放射線検出器の１画素部分に注目した等価回路を示す図である。
【図１９】実施の形態に係る撮影システムの制御ブロック図である。
【図２０】薄膜トランジスタのオン・オフによるフィードスルーノイズを説明するための図である。
【図２１】取得フレーム毎のＱＬ値の変化を示す図である。
【図２２】（１）はビニング数の切換後の先頭フレームは高濃度側を適用する例を示す図であり、（２）は数フレーム後に低濃度側の濃度範囲を画像情報として適用する例を示す図である。
【図２３Ａ】各フレームのＱＬ値をヒストグラム解析した際のダイナミックレンジを示す図である。
【図２３Ｂ】ＱＬ値のダイナミックレンジ圧縮を説明するための図である。
【図２４】実施の形態に係る放射線検出器の信号処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図２５】実施の形態に係る放射線画像撮影準備制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図２６】実施の形態に係る放射線照射制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図２７】実施の形態に係る画像処理制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図２８】実施の形態に係る静止画生成処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図２９】実施の形態に係る静止画生成処理ルーチンの変形例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、病院における放射線科部門で取り扱われる情報を統括的に管理するシステムである放射線情報システムに適用した場合の形態例について説明する。
【００７４】
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本実施の形態に係る放射線情報システム（以下、「ＲＩＳ」（Radiology Information System）という。）１００の構成について説明する。このＲＩＳ１００は、静止画に加え、動画を撮影することが可能である。なお、動画の定義は、静止画を高速に次々と表示して、動画として認知させることを言い、静止画を撮影し、電気信号に変換し、伝送して当該電気信号から静止画を再生する、というプロセスを高速に繰り返すものである。従って、前記「高速」の度合いによって、予め定められた時間内に同一領域（一部又は全部）を複数回撮影し、かつ連続的に再生する、所謂「コマ送り」も動画に包含されるものとする。
【００７５】
ＲＩＳ１００は、放射線科部門内における、診療予約、診断記録等の情報管理を行うためのシステムであり、病院情報システム（以下、「ＨＩＳ」（Hospital Information System）という。）の一部を構成する。
【００７６】
ＲＩＳ１００は、複数台の撮影依頼端末装置（以下、「端末装置」という。）１４０、ＲＩＳサーバ１５０、および病院内の放射線撮影室（あるいは手術室）の個々に設置された放射線画像撮影システム（以下、「撮影システム」という。）１０４を有しており、これらが有線や無線のＬＡＮ（Local Area Network）等から成る病院内ネットワーク１０２に各々接続されて構成されている。なお、ＲＩＳ１００は、同じ病院内に設けられたＨＩＳの一部を構成しており、病院内ネットワーク１０２には、ＨＩＳ全体を管理するＨＩＳサーバ（図示省略。）も接続されている。また、撮影システム１０４は、単一、或いは３以上の設備であってもよく、図１では、撮影室毎に設置しているが、単一の撮影室に２台以上の撮影システム１０４を配置してもよい。
【００７７】
端末装置１４０は、医師や放射線技師が、診断情報や施設予約の入力、閲覧等を行うためのものであり、放射線画像の撮影依頼や撮影予約もこの端末装置１４０を介して行われる。各端末装置１４０は、表示装置を有するパーソナル・コンピュータを含んで構成され、ＲＩＳサーバ１５０と病院内ネットワーク１０２を介して相互通信が可能とされている。
【００７８】
一方、ＲＩＳサーバ１５０は、各端末装置１４０からの撮影依頼を受け付け、撮影システム１０４における放射線画像の撮影スケジュールを管理するものであり、データベース１５０Ａを含んで構成されている。
【００７９】
データベース１５０Ａは、患者（被検者）の属性情報（氏名、性別、生年月日、年齢、血液型、体重、患者ＩＤ（Identification）等）、病歴、受診歴、過去に撮影した放射線画像等の患者に関する情報、撮影システム１０４で用いられる、後述する電子カセッテ４０の識別番号（ＩＤ情報）、型式、サイズ、感度、使用開始年月日、使用回数等の電子カセッテ４０に関する情報、および電子カセッテ４０を用いて放射線画像を撮影する環境、すなわち、電子カセッテ４０を使用する環境（一例として、放射線撮影室や手術室等）を示す環境情報を含んで構成されている。
【００８０】
なお、医療機関が管理する医療関連データをほぼ永久に保管し、必要なときに、必要な場所から瞬時に取り出すシステム（「医療クラウド」等と言う場合がある）を利用して、病院外のサーバーから、患者（被検者）の過去の個人情報等を入手するようにしてもよい。
【００８１】
撮影システム１０４は、ＲＩＳサーバ１５０からの指示に応じて医師や放射線技師の操作により放射線画像の撮影を行う。撮影システム１０４は、放射線源１２１（図２も参照。）から曝射条件に従った線量とされた放射線Ｘ（図６も参照。）を被検者に照射する放射線発生装置１２０と、被検者の撮影対象部位を透過した放射線Ｘを吸収して電荷を発生し、発生した電荷量に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する放射線検出器２０（図６も参照。）を内蔵する電子カセッテ４０と、電子カセッテ４０に内蔵されているバッテリを充電するクレードル１３０と、電子カセッテ４０および放射線発生装置１２０を制御するコンソール１１０と、を備えている。
【００８２】
コンソール１１０は、ＲＩＳサーバ１５０からデータベース１５０Ａに含まれる各種情報を取得して後述するＨＤＤ１１６（図８も参照。）に記憶し、必要に応じて当該情報を用いて、電子カセッテ４０および放射線発生装置１２０の制御を行う。
【００８３】
図２には、本実施の形態に係る撮影システム１０４の放射線撮影室１８０における各装置の配置状態の一例が示されている。
【００８４】
図２に示すように、放射線撮影室１８０には、立位での放射線撮影を行う際に用いられる立位台１６０と、臥位での放射線撮影を行う際に用いられる臥位台１６４とが設置されており、立位台１６０の前方空間は立位での放射線撮影を行う際の被検者の撮影位置１７０とされ、臥位台１６４の上方空間は臥位での放射線撮影を行う際の被検者の撮影位置１７２とされている。
【００８５】
立位台１６０には電子カセッテ４０を保持する保持部１６２が設けられており、立位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ４０が保持部１６２に保持される。同様に、臥位台１６４には電子カセッテ４０を保持する保持部１６６が設けられており、臥位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ４０が保持部１６６に保持される。
【００８６】
また、放射線撮影室１８０には、単一の放射線源１２１からの放射線によって立位での放射線撮影も臥位での放射線撮影も可能とするために、放射線源１２１を、水平な軸回り（図２の矢印ａ方向）に回動可能で、鉛直方向（図２の矢印ｂ方向）に移動可能で、さらに水平方向（図２の矢印ｃ方向）に移動可能に支持する支持移動機構１２４が設けられている。ここで、支持移動機構１２４は、放射線源１２１を水平な軸回りに回動させる駆動源と、放射線源１２１を鉛直方向に移動させる駆動源と、放射線源１２１を水平方向に移動させる駆動源を各々備えている（何れも図示省略。）。
【００８７】
一方、クレードル１３０には、電子カセッテ４０を収納可能な収容部１３０Ａが形成されている。
【００８８】
電子カセッテ４０は、未使用時にはクレードル１３０の収容部１３０Ａに収納された状態で内蔵されているバッテリに充電が行われ、放射線画像の撮影時には放射線技師等によってクレードル１３０から取り出され、撮影姿勢が立位であれば立位台１６０の保持部１６２に保持され、撮影姿勢が臥位であれば臥位台１６４の保持部１６６に保持される。
【００８９】
ここで、本実施の形態に係る撮影システム１０４では、放射線発生装置１２０とコンソール１１０との間、および電子カセッテ４０とコンソール１１０との間で、無線通信によって各種情報の送受信を行う。
【００９０】
なお、電子カセッテ４０は、立位台１６０の保持部１６２や臥位台１６４の保持部１６６で保持された状態のみで使用されるものではなく、その可搬性から、腕部，脚部等を撮影する際には、保持部に保持されていない状態で使用することもできる。
【００９１】
また、電子カセッテ４０には後述する放射線検出器が内蔵される。内蔵された放射線検出器は、放射線をシンチレータで光に変換した後にフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換方式、放射線をアモルファスセレン等の半導体層で電荷に変換する直接変換方式の何れでもよい。直接変換方式の放射線検出器は、ＴＦＴアクティブマトリクス基板上に、放射線Ｘを吸収し、電荷に変換する光電変換層が積層されて構成されている。光電変換層は例えばセレンを主成分（例えば含有率５０％以上）とする非晶質のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）からなり、放射線Ｘが照射されると、照射された放射線量に応じた電荷量の電荷（電子−正孔の対）を内部で発生することで、照射された放射線Ｘを電荷へ変換する。間接変換方式の放射線検出器は、アモルファスセレンのような放射線Ｘを直接的に電荷に変換する放射線-電荷変換材料の代わりに、蛍光体材料と光電変換素子（フォトダイオード）を用いて間接的に電荷に変換してもよい。蛍光体材料としては、テルビウム賦活酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ:Ｔｂ）（略称ＧＯＳ）やタリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）がよく知られている。この場合、蛍光体材料によって放射線Ｘ−光変換を行い、光電変換素子のフォトダイオードによって光−電荷変換を行う。本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、間接変換方式の放射線検出器を内蔵するものとして説明する。
【００９２】
次に、本実施の形態に係る放射線検出器２０の構成について説明する。図３は、本実施の形態に係る放射線検出器２０の３画素部分の構成を概略的に示す断面模式図である。
【００９３】
図３に示すように、本実施の形態に係る放射線検出器２０は、絶縁性の基板１上に、信号出力部１４、センサ部１３（ＴＦＴ基板３０）、およびシンチレータ８が順次積層しており、信号出力部１４、センサ部１３によりＴＦＴ基板３０の画素群が構成されている。すなわち、複数の画素は、基板１上にマトリクス状に配列されており、各画素における信号出力部１４とセンサ部１３とが重なりを有するように構成されている。なお、信号出力部１４とセンサ部１３との間には、絶縁膜１１が介在されている。
【００９４】
シンチレータ８は、センサ部１３上に透明絶縁膜７を介して形成されており、上方（基板１の反対側）または下方から入射してくる放射線を光に変換して発光する蛍光体を成膜したものである。このようなシンチレータ８を設けることで、被写体を透過した放射線を吸収して発光することになる。
【００９５】
シンチレータ８が発する光の波長域は、可視光域（波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）であることが好ましく、この放射線検出器２０によってモノクロ撮像を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。
【００９６】
シンチレータ８に用いる蛍光体としては、具体的には、放射線としてＸ線を用いて撮像する場合、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含むものが好ましく、Ｘ線照射時の発光スペクトルが４００ｎｍ〜７００ｎｍにあるＣｓＩ（Ｔｌ）（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）を用いることが特に好ましい。なお、ＣｓＩ（Ｔｌ）の可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。
【００９７】
センサ部１３は、上部電極６、下部電極２、および当該上下の電極間に配置された光電変換膜４を有し、光電変換膜４は、シンチレータ８が発する光を吸収して電荷が発生する有機光電変換材料により構成されている。
【００９８】
上部電極６は、シンチレータ８により生じた光を光電変換膜４に入射させる必要があるため、少なくともシンチレータ８の発光波長に対して透明な導電性材料で構成することが好ましく、具体的には、可視光に対する透過率が高く、抵抗値が小さい透明導電性酸化物（TCO;Transparent Conducting Oxide）を用いることが好ましい。なお、上部電極６としてＡｕなどの金属薄膜を用いることもできるが、透過率を９０％以上得ようとすると抵抗値が増大し易いため、ＴＣＯの方が好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＦＴＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ２等を好ましく用いることができ、プロセス簡易性、低抵抗性、透明性の観点からはＩＴＯが最も好ましい。なお、上部電極６は、全画素で共通の一枚構成としてもよく、画素毎に分割してもよい。
【００９９】
光電変換膜４は、有機光電変換材料を含み、シンチレータ８から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。このように有機光電変換材料を含む光電変換膜４であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ８による発光以外の電磁波が光電変換膜４に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線が光電変換膜４で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
【０１００】
光電変換膜４を構成する有機光電変換材料は、シンチレータ８で発光した光を最も効率よく吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータ８の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長とシンチレータ８の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければシンチレータ８から発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、シンチレータ８の放射線に対する発光ピーク波長との差が、１０ｎｍ以内であることが好ましく、５ｎｍ以内であることがより好ましい。
【０１０１】
このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物およびフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ８の材料としてＣｓＩ（Ｔｌ）を用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光電変換膜４で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。なお、本実施の形態では、有機光電変換材料を含む光電変換膜４を一例として説明するが、これに限るものではなく、光電変換膜４は、光を吸収して電荷を発生する材料であればよく、例えば、アモルファスシリコンなどの他の材料を適用するようにしてもよい。光電変換膜４をアモルファスシリコンで構成した場合には、シンチレータから放出された光を広い波長域に亘って吸収するように構成することができる。
【０１０２】
次に、本実施の形態に係る放射線検出器２０に適用可能な光電変換膜４について具体的に説明する。
【０１０３】
本実施の形態に係る放射線検出器２０における電磁波吸収／光電変換部位は、１対の電極２，６と、当該電極２，６間に挟まれた有機光電変換膜４を含む有機層により構成することができる。この有機層は、より具体的には、電磁波を吸収する部位、光電変換部位、電子輸送部位、正孔輸送部位、電子ブロッキング部位、正孔ブロッキング部位、結晶化防止部位、電極、および層間接触改良部位等の積み重ね、もしくは混合により形成することができる。
【０１０４】
上記有機層は、有機ｐ型化合物または有機ｎ型化合物を含有することが好ましい。
【０１０５】
有機ｐ型半導体（化合物）は、主に正孔輸送性有機化合物に代表されるドナー性有機半導体（化合物）であり、電子を供与しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは２つの有機材料を接触させて用いたときにイオン化ポテンシャルの小さい方の有機化合物をいう。したがって、ドナー性有機化合物としては、電子供与性のある有機化合物であれば、いずれの有機化合物も使用可能である。
【０１０６】
有機ｎ型半導体（化合物）は、主に電子輸送性有機化合物に代表されるアクセプター性有機半導体（化合物）であり、電子を受容しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは、２つの有機化合物を接触させて用いたときに電子親和力の大きい方の有機化合物をいう。したがって、アクセプター性有機化合物は、電子受容性のある有機化合物であれば、いずれの有機化合物も使用可能である。
【０１０７】
この有機ｐ型半導体および有機ｎ型半導体として適用可能な材料、および光電変換膜４の構成については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため、説明を省略する。なお、光電変換膜４は、さらにフラーレン若しくはカーボンナノチューブを含有させて形成してもよい。
【０１０８】
光電変換膜４の厚みは、シンチレータ８からの光を吸収する点では膜厚は大きいほど好ましいが、ある程度以上厚くなると光電変換膜４の両端から印加されるバイアス電圧により光電変換膜４に発生する電界の強度が低下して電荷が収集できなくなるため、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下、特に好ましくは８０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
【０１０９】
なお、図３に示す放射線検出器２０では、光電変換膜４は、全画素で共通の一枚構成であるが、画素毎に分割してもよい。
【０１１０】
下部電極２は、画素毎に分割された薄膜とする。下部電極２は、透明または不透明の導電性材料で構成することができ、アルミニウム、銀等を好適に用いることができる。
【０１１１】
下部電極２の厚みは、例えば、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とすることができる。
【０１１２】
センサ部１３では、上部電極６と下部電極２の間に所定のバイアス電圧を印加することで、光電変換膜４で発生した電荷（正孔、電子）のうちの一方を上部電極６に移動させ、他方を下部電極２に移動させることができる。本実施の形態の放射線検出器２０では、上部電極６に配線が接続され、この配線を介してバイアス電圧が上部電極６に印加されるものとする。また、バイアス電圧は、光電変換膜４で発生した電子が上部電極６に移動し、正孔が下部電極２に移動するように極性が決められているものとするが、この極性は逆であってもよい。
【０１１３】
各画素を構成するセンサ部１３は、少なくとも下部電極２、光電変換膜４、および上部電極６を含んでいればよいが、暗電流の増加を抑制するため、電子ブロッキング膜３および正孔ブロッキング膜５の少なくともいずれかを設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。
【０１１４】
電子ブロッキング膜３は、下部電極２と光電変換膜４との間に設けることができ、下部電極２と上部電極６間にバイアス電圧を印加したときに、下部電極２から光電変換膜４に電子が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。
【０１１５】
電子ブロッキング膜３には、電子供与性有機材料を用いることができる。
【０１１６】
実際に電子ブロッキング膜３に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換膜４の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数（Ｗｆ）より１．３ｅＶ以上電子親和力（Ｅａ）が大きく、かつ、隣接する光電変換膜４の材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）と同等のＩｐもしくはそれより小さいＩｐを持つものが好ましい。この電子供与性有機材料として適用可能な材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため、説明を省略する。
【０１１７】
電子ブロッキング膜３の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、センサ部１３の光電変換効率の低下を防ぐため、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、特に好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【０１１８】
正孔ブロッキング膜５は、光電変換膜４と上部電極６との間に設けることができ、下部電極２と上部電極６間にバイアス電圧を印加したときに、上部電極６から光電変換膜４に正孔が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。
【０１１９】
正孔ブロッキング膜５には、電子受容性有機材料を用いることができる。
【０１２０】
正孔ブロッキング膜５の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、センサ部１３の光電変換効率の低下を防ぐため、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、特に好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【０１２１】
実際に正孔ブロッキング膜５に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換膜４の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数（Ｗｆ）より１．３ｅＶ以上イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）が大きく、かつ、隣接する光電変換膜４の材料の電子親和力（Ｅａ）と同等のＥａもしくはそれより大きいＥａを持つものが好ましい。この電子受容性有機材料として適用可能な材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため、説明を省略する。
【０１２２】
なお、光電変換膜４で発生した電荷のうち、正孔が上部電極６に移動し、電子が下部電極２に移動するようにバイアス電圧を設定する場合には、電子ブロッキング膜３と正孔ブロッキング膜５の位置を逆にすればよい。また、電子ブロッキング膜３と正孔ブロッキング膜５は両方設けなくてもよく、いずれかを設けておけば、ある程度の暗電流抑制効果を得ることができる。
【０１２３】
各画素の下部電極２下方の基板１の表面には信号出力部１４が形成されている。図４には、信号出力部１４の構成が概略的に示されている。
【０１２４】
同図に示すように、本実施の形態に係る信号出力部１４は、下部電極２に対応して、下部電極２に移動した電荷を蓄積するコンデンサ９と、コンデンサ９に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力する電界効果型薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、単に薄膜トランジスタという場合がある。）１０が形成されている。コンデンサ９および薄膜トランジスタ１０の形成された領域は、平面視において下部電極２と重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素における信号出力部１４とセンサ部１３とが厚さ方向で重なりを有することとなる。なお、放射線検出器２０（画素）の平面積を最小にするために、コンデンサ９および薄膜トランジスタ１０の形成された領域が下部電極２によって完全に覆われていることが望ましい。
【０１２５】
コンデンサ９は、基板１と下部電極２との間に設けられた絶縁膜１１を貫通して形成された導電性材料の配線を介して対応する下部電極２と電気的に接続されている。これにより、下部電極２で捕集された電荷をコンデンサ９に移動させることができる。
【０１２６】
薄膜トランジスタ１０は、ゲート電極１５、ゲート絶縁膜１６、および活性層（チャネル層）１７が積層され、さらに、活性層１７上にソース電極１８とドレイン電極１９が所定の間隔を開けて形成されている。
【０１２７】
活性層１７は、例えば、アモルファスシリコンや非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブなどにより形成することができる。なお、活性層１７を構成する材料は、これらに限定されるものではない。
【０１２８】
活性層１７を構成する非晶質酸化物としては、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎのうちの少なくとも１つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｏ系）が好ましく、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎのうちの少なくとも２つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ系、Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系）がより好ましく、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎを含む酸化物が特に好ましい。Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、ＩｎＧａＺｎＯ４がより好ましい。
【０１２９】
活性層１７を構成可能な有機半導体材料としては、フタロシアニン化合物や、ペンタセン、バナジルフタロシアニン等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。なお、フタロシアニン化合物の構成については、特開２００９−２１２３８９号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【０１３０】
薄膜トランジスタ１０の活性層１７を非晶質酸化物や有機半導体材料、カーボンナノチューブで形成したものとすれば、Ｘ線等の放射線を吸収せず、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、信号出力部１４におけるノイズの発生を効果的に抑制することができる。
【０１３１】
また、活性層１７をカーボンナノチューブで形成した場合、薄膜トランジスタ１０のスイッチング速度を高速化することができ、また、可視光域での光の吸収度合の低い薄膜トランジスタ１０を形成できる。なお、カーボンナノチューブで活性層１７を形成する場合、活性層１７に極微量の金属性不純物を混入するだけで、薄膜トランジスタ１０の性能は著しく低下するため、遠心分離などにより極めて高純度のカーボンナノチューブを分離・抽出して形成する必要がある。
【０１３２】
ここで、薄膜トランジスタ１０の活性層１７を構成する非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブや、光電変換膜４を構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、基板１としては、半導体基板、石英基板、およびガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、プラスチック等の可撓性基板や、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の可撓性基板を用いることができる。このようなプラスチック製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば持ち運び等に有利となる。
【０１３３】
また、基板１には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。
【０１３４】
一方、アラミドは、２００度以上の高温プロセスを適用できるために透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバＩＣの自動実装にも対応できる。また、アラミドは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて薄く基板を形成できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して基板を形成してもよい。
【０１３５】
また、バイオナノファイバは、バクテリア（酢酸菌、Acetobacter Xylinum）が産出するセルロースミクロフィブリル束（バクテリアセルロース）と透明樹脂との複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅５０ｎｍと可視光波長に対して１／１０のサイズで、かつ高強度、高弾性、低熱膨張である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を６０〜７０％も含有しながら、波長５００ｎｍで約９０％の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数（３〜７ｐｐｍ）を有し、鋼鉄並の強度（４６０ＭＰａ）、高弾性（３０ＧＰａ）で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄く基板１を形成できる。
【０１３６】
本実施の形態では、基板１上に、信号出力部１４、センサ部１３、透明絶縁膜７を順に形成することによりＴＦＴ基板３０を形成し、当該ＴＦＴ基板３０上に光吸収性の低い接着樹脂等を用いてシンチレータ８を貼り付けることにより放射線検出器２０を形成している。
【０１３７】
図５は、放射線検出器２０の画素部の電気的構成を示す図である。図５に示すように、ＴＦＴ基板３０には、上述したセンサ部１３、コンデンサ９、および薄膜トランジスタ１０を含んで構成される画素３２が一定方向（図５の後述するゲート配線方向）、および当該一定方向に対する交差方向（図５の後述するデータ配線方向）に２次元状に複数設けられている。
【０１３８】
また、放射線検出器２０には、上記一定方向に延設され、各薄膜トランジスタ１０をオン・オフさせるための複数本のゲート配線３４と、上記交差方向に延設され、オン状態の薄膜トランジスタ１０を介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線３６と、が設けられている。
【０１３９】
放射線検出器２０は、平板状で、かつ平面視において外縁に４辺を有する四辺形状、より具体的には、矩形状に形成されている。
【０１４０】
次に、本実施の形態に係る電子カセッテ４０の構成について説明する。図６には、本実施の形態に係る電子カセッテ４０の構成を示す斜視図が示されている。
【０１４１】
同図に示すように、本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、放射線を透過させる材料からなる筐体４１を備えており、防水性、密閉性を有する構造とされている。電子カセッテ４０は、手術室等で使用されるとき、血液やその他の雑菌が付着するおそれがある。そこで、電子カセッテ４０を防水性、密閉性を有する構造として、必要に応じて殺菌洗浄することにより、１つの電子カセッテ４０を繰り返し続けて使用することができる。
【０１４２】
筐体４１の内部には、種々の部品を収容する空間Ａが形成されており、当該空間Ａ内には、放射線Ｘが照射される筐体４１の照射面側から、被写体を透過した放射線Ｘを検出する放射線検出器２０、および放射線Ｘのバック散乱線を吸収する鉛板４３が順に配設されている。
【０１４３】
ここで、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、筐体４１の平板状の一方の面の放射線検出器２０の配設位置に対応する領域が放射線を検出可能な四辺形状の撮影領域４１Ａとされている。この筐体４１の撮影領域４１Ａを有する面が電子カセッテ４０における天板４１Ｂとされており、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、放射線検出器２０が、ＴＦＴ基板３０が天板４１Ｂ側となるように配置され、当該天板４１Ｂの筐体４１における内側の面（天板４１Ｂの放射線が入射される面の反対側の面）に貼り付けられている。
【０１４４】
一方、図６に示すように、筐体４１の内部の一端側には、放射線検出器２０と重ならない位置（撮影領域４１Ａの範囲外）に、後述するカセッテ制御部５８や電源部７０（共に図８参照。）を収容するケース４２が配置されている。
【０１４５】
筐体４１は、電子カセッテ４０全体の軽量化を図るために、例えば、カーボンファイバ（炭素繊維）、アルミニウム、マグネシウム、バイオナノファイバ（セルロースミクロフィブリル）、または複合材料等で構成されている。
【０１４６】
複合材料としては、例えば、強化繊維樹脂を含む材料が用いられ、強化繊維樹脂には、カーボンやセルロース等が含まれる。具体的には、複合材料としては、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）や、発泡材をＣＦＲＰでサンドイッチした構造のもの、または発泡材の表面にＣＦＲＰをコーティングしたもの等が用いられる。なお、本実施の形態では、発泡材をＣＦＲＰでサンドイッチした構造のものが用いられている。これにより、筐体４１をカーボン単体で構成した場合と比較して、筐体４１の強度（剛性）を高めることができる。
【０１４７】
一方、図７に示すように、筐体４１の内部には、天板４１Ｂと対向する背面部４１Ｃの内面に支持体４４が配置されており、支持体４４および天板４１Ｂの間に、放射線検出器２０および鉛板４３が放射線Ｘの照射方向にこの順で並んで配置されている。支持体４４は、軽量化の観点、寸法偏差を吸収する観点から、例えば、発泡材で構成されており、鉛板４３を支持する。
【０１４８】
同図に示すように、天板４１Ｂの内面には、放射線検出器２０のＴＦＴ基板３０を剥離可能に接着する接着部材８０が設けられている。接着部材８０としては、例えば、両面テープが用いられる。この場合、両面テープは、一方の接着面の接着力が他方の接着面の接着力よりも強くなるように形成されている。
【０１４９】
具体的には、接着力の弱い面（弱接着面）は、１８０°ピール接着力で１．０Ｎ／ｃｍ以下に設定されている。そして、接着力の強い面（強接着面）が天板４１Ｂに接し、弱接着面がＴＦＴ基板３０に接する。これにより、ねじ等の固定部材等によって放射線検出器２０を天板４１Ｂに固定する場合と比べて電子カセッテ４０の厚みを薄くすることができる。また、衝撃や荷重で天板４１Ｂが変形しても、放射線検出器２０は剛性の高い天板４１Ｂの変形に追従するため、大きな曲率（緩やかな曲がり）しか発生せず、局所的な低曲率で放射線検出器２０が破損する可能性が低くなる。さらに、放射線検出器２０が天板４１Ｂの剛性の向上に寄与する。
【０１５０】
このように、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、放射線検出器２０を筐体４１の天板４１Ｂの内部に貼り付けているため、筐体４１が、天板４１Ｂ側と背面部４１Ｃ側とで２つに分離可能とされており、放射線検出器２０を天板４１Ｂに貼り付けたり、放射線検出器２０を天板４１Ｂから剥離したりする際には、筐体４１を天板４１Ｂ側と背面部４１Ｃ側とで２つに分離した状態とされる。
【０１５１】
なお、本実施の形態では、放射線検出器２０の天板４１Ｂへの接着をクリーンルーム等で行わなくてもよい。なぜなら、放射線検出器２０および天板４１Ｂの間に放射線を吸収する金属片等の異物が混入した場合に、放射線検出器２０を天板４１Ｂから剥離して当該異物を除去できるからである。
【０１５２】
次に、図８を参照して、本実施の形態に係る撮影システム１０４の電気系の要部構成について説明する。
【０１５３】
同図に示すように、電子カセッテ４０に内蔵された放射線検出器２０は、隣り合う２辺の一辺側にゲート線ドライバ５２が配置され、他辺側に信号処理部５４が配置されている。ＴＦＴ基板３０の個々のゲート配線３４（図８では、ゲート配線３４ａ，３４ｂ，・・・と個別に表記し、必要に応じてこの符号を用いる。）はゲート線ドライバ５２に接続され、ＴＦＴ基板３０の個々のデータ配線３６は信号処理部５４に接続されている。
【０１５４】
また、筐体４１の内部には、画像メモリ５６と、カセッテ制御部５８と、無線通信部６０と、を備えている。
【０１５５】
ＴＦＴ基板３０の各薄膜トランジスタ１０は、ゲート線ドライバ５２からゲート配線３４を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、薄膜トランジスタ１０がオンされた画素部のコンデンサ９に蓄積された電荷は、アナログの電気信号としてデータ配線３６を伝送されて信号処理部５４に入力される。これにより、個々の画素部のコンデンサ９に蓄積されている電荷は行単位で順に読み出され、二次元状の放射線画像が取得可能となる。
【０１５６】
また、ゲート線ドライバ５２は、１回の画像の読み出し動作で１ラインずつ順に各ゲート配線Ｇにオン信号を出力して１ラインずつ各画素部のコンデンサ９に蓄積された電荷を読み出す順次走査方式（所謂、プログレッシブ走査方式）に加え、１回の画像の読み出し動作でゲート線ドライバ５２から複数ライン（例えば、２ラインや４ライン）ずつ順に各ゲート配線３４にオン信号を出力して複数ラインずつ各画素部のコンデンサ９に蓄積された電荷を読み出す（同時に読み出した画素の電荷を合成して読み出す）ビニング読出方式での読み出しが可能とされており、順次読出方式とビニング読出方式とに画像の読出方式が切り替え可能とされている。
【０１５７】
なお、順次走査方式と、ゲート配線３４を１行毎に奇数行目と偶数行目に分けて、画像の読み出し動作毎に、奇数行目又は偶数行目のゲート配線３４にオン信号を出力して１ライン毎に交互に各画素部に蓄積された電荷を読み出す飛越走査方式（所謂、インターレース走査方式）とで画像の読出方式が切替可能としてもよい。
【０１５８】
また、信号処理部５４及びゲート線ドライバ５２には、カセッテ制御部５８が接続されており、カセッテ制御部５８によってゲート線ドライバ５２及び信号処理部５４が制御される。なお、カセッテ制御部５８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤやフラッシュメモリ等を含むマイクロコンピュータで構成されている。
【０１５９】
ここで、本実施の形態に係る信号処理部５４の構成について説明する。図９には、本実施の形態に係る信号処理部５４の構成を示す回路図が示されている。
【０１６０】
図９に示すように、本実施の形態に係る信号処理部５４は、データ配線３６の各々に対応して、可変ゲインプリアンプ（チャージアンプ）８２と、ビニング部８４と、サンプルホールド回路８６と、が備えられている。
【０１６１】
可変ゲインプリアンプ８２は、正入力側が接地されたオペアンプ８２Ａと、オペアンプ８２Ａの負入力側と出力側との間に、それぞれ並列に接続されるコンデンサ８２Ｂと、リセットスイッチ８２Ｃとを含んで構成されており、リセットスイッチ８２Ｃは、カセッテ制御部５８により切り換えられる。
【０１６２】
また、ビニング部８４は、隣り合う通信線間に接続されるスイッチ８４Ａと、通信線の途中に接続されるスイッチ８４Ｂ，８４Ｃとを含んで構成され、各スイッチ８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃも、カセッテ制御部５８により切り換えられる。本実施の形態では、スイッチ８４Ａおよびスイッチ８４Ｂをオン状態にすると共に、スイッチ８４Ｃをオフ状態にすることによりビニング接続状態とされ、スイッチ８４Ｂおよびスイッチ８４Ｃをオン状態にすると共に、スイッチ８４Ａをオフ状態にすることにより通常接続状態とされる。
【０１６３】
また、本実施の形態に係る信号処理部５４は、マルチプレクサ８８およびＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器８９が備えられている。なお、サンプルホールド回路８６のサンプルタイミング、およびマルチプレクサ８８に設けられたスイッチ８８Ａによる選択出力も、カセッテ制御部５８により切り換えられる。
【０１６４】
データ配線３６の各々は、可変ゲインプリアンプ８２、ビニング部８４、およびサンプルホールド回路８６を順に介してマルチプレクサ８８の入力端に各々個別に接続される。そして、マルチプレクサ８８の出力端は、出力端が画像メモリ５６に接続されたＡ／Ｄ変換器８９の入力端に接続されている。
【０１６５】
放射線画像を検出する際に、カセッテ制御部５８は、まず、可変ゲインプリアンプ８２のリセットスイッチ８２Ｃを所定期間オン状態とすることにより、コンデンサ８２Ｂに蓄積されていた電荷を放電（リセット）する。
【０１６６】
次に、カセッテ制御部５８は、可変ゲインプリアンプ８２のリセットスイッチ８２Ｃをオフ状態にすると共に、ビニング部８４のスイッチ８４Ａ〜８４Ｃのオン／オフ状態の設定によってビニング接続状態または通常接続状態に設定する。
【０１６７】
一方、放射線Ｘが照射されることによって画素３２の各々のコンデンサ９に蓄積された電荷は、接続されている薄膜トランジスタ１０がオン状態とされることにより電気信号として接続されているデータ配線３６を伝送され、データ配線３６を伝送された電気信号は、対応する可変ゲインプリアンプ８２により、予め定められた増幅率で増幅された後に、ビニング部８４によって必要に応じて合成される。
【０１６８】
一方、カセッテ制御部５８は、上述したコンデンサ８２Ｂの放電およびビニング部８４の設定を行った後、サンプルホールド回路８６を所定期間駆動させることより、可変ゲインプリアンプ８２によって増幅され、必要に応じてビニング（合成）された電気信号の信号レベルをサンプルホールド回路８６に保持させる。
【０１６９】
そして、各サンプルホールド回路８６に保持された信号レベルは、カセッテ制御部５８による制御に応じてマルチプレクサ８８により順次選択され、Ａ／Ｄ変換器８９によってＡ／Ｄ変換されることにより、撮影された放射線画像を示す画像データが生成される。
【０１７０】
図１７は、本実施の形態に係る放射線検出器２０の信号処理部５４の概略構成を示すブロック図であり、図１８は、本実施の形態に係る放射線検出器２０の１画素部分に注目した等価回路を示す図である。なお、図１７においてビニング部８４は図示省略している。
【０１７１】
図１７に示すように、シンチレータ８によって光電変換された電荷は、薄膜トランジスタ１０がオンされることにより読み出されて信号処理部５４へ出力される。
【０１７２】
信号処理部５４は、図１７に示すように、チャージアンプ８２、サンプルホールド回路８６、マルチプレクサ８８、及びＡ／Ｄ変換器８９を備えている。
【０１７３】
薄膜トランジスタ１０によって読み出された電荷は、チャージアンプ８２によって積分されて、サンプルホールド回路８６によって保持され、マルチプレクサ８８を介してＡ／Ｄ変換器８９に出力される。そして、Ａ／Ｄ変換器８９によってアナログ信号がデジタル信号に変換されて画像処理が可能とされるようになっている。
【０１７４】
さらに詳細には、図１８に示すように、薄膜トランジスタ１０のソースは、データ配線３６に接続されており、このデータ配線３６は、チャージアンプ８２に接続されている。また、薄膜トランジスタ１０のドレインはコンデンサ９に接続され、薄膜トランジスタ１０のゲートはゲート配線３４に接続されている。
【０１７５】
個々のデータ配線３６を電送された電荷信号はチャージアンプ８２によって積分処理されて、サンプルホールド回路８６に保持される。チャージアンプ８２には、リセットスイッチ７９が設けられており、リセットスイッチ７９がオフされている間、電荷の読み出しが行われてサンプルホールド回路８６で電荷信号が保持される。
【０１７６】
サンプルホールド回路８６に保持された電荷信号はアナログ電圧に変換されてマルチプレクサ７７に順に（シリアル）入力され、Ａ／Ｄ変換器８９によってデジタルの画像情報に変換される。
【０１７７】
なお、薄膜トランジスタ１０のオン・オフや、チャージアンプ８２のリセットスイッチ７９のオン・オフは、カセッテ制御部５８によって制御される。
【０１７８】
一方、信号処理部５４には画像メモリ５６が接続されており、信号処理部５４のＡ／Ｄ変換器８９から出力された画像データは画像メモリ５６に順に記憶される。画像メモリ５６は所定枚分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像データが画像メモリ５６に順次記憶される。
【０１７９】
画像メモリ５６はカセッテ制御部５８と接続されている。カセッテ制御部５８はマイクロコンピュータを含んで構成され、ＣＰＵ（中央処理装置）５８Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含むメモリ５８Ｂ、フラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部５８Ｃを備えており、電子カセッテ４０全体の動作を制御する。
【０１８０】
さらに、カセッテ制御部５８には無線通信部６０が接続されている。無線通信部６０は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ等に代表される無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格に対応しており、無線通信による外部機器との間での各種情報の伝送を制御する。カセッテ制御部５８は、無線通信部６０を介して、放射線画像の撮影に関する制御を行うコンソール１１０などの外部装置と無線通信が可能とされており、コンソール１１０等との間で各種情報の送受信が可能とされている。
【０１８１】
また、電子カセッテ４０には電源部７０が設けられており、上述した各種回路や各素子（ゲート線ドライバ５２、信号処理部５４、画像メモリ５６、無線通信部６０、カセッテ制御部５８として機能するマイクロコンピュータ等）は、電源部７０から供給された電力によって作動する。電源部７０は、電子カセッテ４０の可搬性を損なわないように、バッテリ（充電可能な二次電池）を内蔵しており、充電されたバッテリから各種回路・素子へ電力を供給する。なお、図８では、電源部７０と各種回路や各素子を接続する配線を省略している。
【０１８２】
一方、図８に示すように、コンソール１１０は、サーバ・コンピュータとして構成されており、操作メニューや撮影された放射線画像等を表示するディスプレイ１１１と、複数のキーを含んで構成され、各種の情報や操作指示が入力される操作パネル１１２と、を備えている。
【０１８３】
また、本実施の形態に係るコンソール１１０は、装置全体の動作を司るＣＰＵ１１３と、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ１１４と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１１５と、各種データを記憶して保持するＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）１１６と、ディスプレイ１１１への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ１１７と、操作パネル１１２に対する操作状態を検出する操作入力検出部１１８と、を備えている。また、コンソール１１０は、無線通信により、放射線発生装置１２０との間で後述する曝射条件等の各種情報の送受信を行うと共に、電子カセッテ４０との間で画像データ等の各種情報の送受信を行う無線通信部１１９を備えている。
【０１８４】
ＣＰＵ１１３、ＲＯＭ１１４、ＲＡＭ１１５、ＨＤＤ１１６、ディスプレイドライバ１１７、操作入力検出部１１８、および無線通信部１１９は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ１１３は、ＲＯＭ１１４、ＲＡＭ１１５、ＨＤＤ１１６へのアクセスを行うことができると共に、ディスプレイドライバ１１７を介したディスプレイ１１１への各種情報の表示の制御、および無線通信部１１９を介した放射線発生装置１２０および電子カセッテ４０との各種情報の送受信の制御を各々行うことができる。また、ＣＰＵ１１３は、操作入力検出部１１８を介して操作パネル１１２に対するユーザの操作状態を把握することができる。
【０１８５】
一方、放射線発生装置１２０は、放射線源１２１と、コンソール１１０との間で曝射条件等の各種情報を送受信する無線通信部１２３と、受信した曝射条件に基づいて放射線源１２１を制御する線源制御部１２２と、を備えている。
【０１８６】
線源制御部１２２もマイクロコンピュータを含んで構成されており、受信した曝射条件等を記憶する。このコンソール１１０から受信する曝射条件には管電圧、管電流等の情報が含まれている。線源制御部１２２は、受信した曝射条件に基づいて放射線源１２１から放射線Ｘを照射させる。
【０１８７】
ところで、本実施の形態に係る撮影システム１０４では、電子カセッテ４０により動画撮影を行いつつ、当該撮影によって得られた動画像（透視画像）をコンソール１１０のディスプレイ１１１によってリアルタイムで表示すると共に、撮影者によって操作パネル１１２に対する操作や、不図示の曝射ボタンの押圧操作等の予め定められた操作（以下、「静止画撮影指示操作」という。）が行われた際に、電子カセッテ４０により静止画像の撮影を行う透視撮影機能が搭載されている。
【０１８８】
なお、本実施の形態に係る撮影システム１０４では、電子カセッテ４０により動画撮影を行う際には、ビニング部８４がビニング接続状態にされると共に、静止画撮影時に比較して、放射線発生装置１２０から曝射される放射線の線量を低減した状態で撮影が行われる。これに対し、電子カセッテ４０により静止画撮影を行う際には、ビニング部８４が通常接続状態にされると共に、撮影対象部位等に応じて撮影者により設定された曝射条件で放射線を曝射させた状態で撮影が行われる。
【０１８９】
ここで、本実施の形態に係る撮影システム１０４では、透視撮影機能によって静止画像の撮影が行われた場合、当該撮影の後に動画撮影に復帰するが、従来の撮影システムでは、当該復帰直後の数フレーム分の動画像の表示画像には乱れが生じていた。
【０１９０】
そこで、本実施の形態に係る撮影システム１０４では、動画撮影に復帰した直後の予め設定されたフレーム数（以下、「処理対象フレーム数」という。）の表示画像については、直前の静止画撮影によって得られた静止画像と組み合わせた状態で表示する組み合わせ表示機能が搭載されている。
【０１９１】
次に、図１０を参照して、本実施の形態に係る撮影システム１０４の作用を説明する。なお、図１０は、操作パネル１１２を介して透視撮影機能を実行する旨の指示入力が行われた際にコンソール１１０のＣＰＵ１１３によって実行される放射線画像撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはＲＯＭ１１４の所定領域に予め記憶されている。また、ここでは、錯綜を回避するために、電子カセッテ４０で動画撮影を行う際の放射線の曝射条件（本実施の形態では、放射線Ｘを曝射する際の管電圧および管電流）については予め設定されている場合について説明する。
【０１９２】
図１０のステップ３００では、予め定められた初期情報入力画面をディスプレイ１１１により表示させるようにディスプレイドライバ１１７を制御し、次のステップ３０２にて所定情報の入力待ちを行う。
【０１９３】
図１１には、上記ステップ３００の処理によってディスプレイ１１１により表示される初期情報入力画面の一例が示されている。図１１に示すように、本実施の形態に係る初期情報入力画面では、これから放射線画像の撮影を行う被検者の氏名、撮影対象部位、撮影時の姿勢、静止画像の撮影時の放射線Ｘの曝射条件（本実施の形態では、放射線Ｘを曝射する際の管電圧、管電流、および曝射期間）、および上述した処理対象フレーム数の入力を促すメッセージと、これらの情報の入力領域が表示される。
【０１９４】
図１１に示す初期情報入力画面がディスプレイ１１１に表示されると、撮影者は、撮影対象とする被検者の氏名、撮影対象部位、撮影時の姿勢、曝射条件、および処理対象フレーム数を、各々対応する入力領域に操作パネル１１２を介して入力することができる。
【０１９５】
そして、撮影時の姿勢が立位または臥位である場合に、撮影者は、対応する立位台１６０の保持部１６２または臥位台１６４の保持部１６６に電子カセッテ４０を保持させると共に放射線源１２１を対応する位置に位置決めした後、被検者を所定の撮影位置に位置させることができる。これに対し、撮影対象部位が腕部、脚部等の電子カセッテ４０を保持部に保持させない状態で放射線画像の撮影を行う場合に、撮影者は、当該撮影対象部位を撮影可能な状態に被検者、電子カセッテ４０、および放射線源１２１を位置決めすることができる。その後、撮影者は、初期情報入力画面の下端近傍に表示されている終了ボタンを、操作パネル１１２を介して指定することができる。撮影者によって終了ボタンが指定されると、上記ステップ３０２が肯定判定となってステップ３０４に移行する。
【０１９６】
ステップ３０４では、上記初期情報入力画面において入力された情報（以下、「初期情報」という。）を電子カセッテ４０に無線通信部１１９を介して送信した後、次のステップ３０６にて、予め設定されている動画撮影時の曝射条件を放射線発生装置１２０へ無線通信部１１９を介して送信することにより当該曝射条件を設定する。これに応じて放射線発生装置１２０の線源制御部１２２は、受信した曝射条件での曝射準備を行う。
【０１９７】
次のステップ３０８では、曝射の開始を指示する指示情報を放射線発生装置１２０へ送信すると共に、動画撮影の開始を指示する指示情報を電子カセッテ４０へ送信する。これに応じて、放射線源１２１は、放射線発生装置１２０がコンソール１１０から受信した曝射条件に応じた管電圧および管電流で放射線Ｘを発生して射出する。
【０１９８】
放射線源１２１から射出された放射線Ｘは、被検者を透過した後に電子カセッテ４０に到達する。これにより、電子カセッテ４０に内蔵された放射線検出器２０の各画素３２のコンデンサ９には電荷が蓄積される。
【０１９９】
電子カセッテ４０のカセッテ制御部５８は、動画撮影の開始を指示する指示情報を受信すると、ビニング部８４をビニング接続状態とし、放射線検出器２０の各画素３２のコンデンサ９への電荷の蓄積が終了するまでの期間として予め定められた期間の経過後に、ゲート線ドライバ５２を制御してゲート線ドライバ５２から１ラインずつ順に各ゲート配線３４にオン信号を出力させ、各ゲート配線３４に接続された各薄膜トランジスタ１０を１ラインずつ順にオンさせる。
【０２００】
放射線検出器２０は、各ゲート配線３４に接続された各薄膜トランジスタ１０を１ラインずつ順にオンされると、１ラインずつ順に各コンデンサ９に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線３６に流れ出す。各データ配線３６に流れ出した電気信号は信号処理部５４でデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ５６に記憶される。
【０２０１】
カセッテ制御部５８は、画像メモリ５６に記憶された画像データに対し、予め定められた画像補正処理を施した後に無線通信部６０を介してコンソール１１０へ送信する。
【０２０２】
カセッテ制御部５８は、以上の動作を動画像の撮影速度として予め定められた速度（本実施の形態では、３０フレーム／秒）で実行することにより動画撮影を行う。
【０２０３】
そこで、次のステップ３１０では、１フレーム分の画像データが電子カセッテ４０から受信されるまで待機し、次のステップ３１２にて、受信した画像データにより示される放射線画像をディスプレイ１１１によって表示させるようにディスプレイドライバ１１７を制御する。
【０２０４】
次のステップ３１４では、前述した静止画撮影指示操作が行われたか否かを判定し、肯定判定となった場合にはステップ３１６に移行して、静止画撮影処理ルーチン・プログラムを実行する。以下、図１２を参照して、本実施の形態に係る静止画撮影処理ルーチン・プログラムについて説明する。なお、図１２は、静止画撮影処理ルーチン・プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムもＲＯＭ１１４の所定領域に予め記憶されている。
【０２０５】
図１２のステップ４００では、上記初期情報に含まれる曝射条件を放射線発生装置１２０へ無線通信部１１９を介して送信することにより当該曝射条件を設定する。これに応じて放射線発生装置１２０の線源制御部１２２は、受信した曝射条件での曝射準備を行う。
【０２０６】
次のステップ４０２では、設定した曝射条件での曝射の開始を指示する指示情報を放射線発生装置１２０に送信すると共に、静止画撮影の開始を指示する指示情報を電子カセッテ４０へ送信する。
【０２０７】
これに応じて、放射線源１２１は、放射線発生装置１２０がコンソール１１０から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流、および曝射期間での放射線Ｘの射出を開始する。放射線源１２１から射出された放射線Ｘは、被検者を透過した後に電子カセッテ４０に到達する。
【０２０８】
一方、電子カセッテ４０のカセッテ制御部５８は、静止画撮影の開始を指示する指示情報を受信すると、ビニング部８４を通常接続状態とした後、前述した動画撮影時と略同様の動作にて静止画撮影を行い、これによって得られた画像データに対し、予め定められた画像補正処理を施した後に無線通信部６０を介してコンソール１１０へ送信する。
【０２０９】
そこで、次のステップ４０４では、上記画像データが電子カセッテ４０から受信されるまで待機し、次のステップ４０６にて、受信した画像データに対してシェーディング補正等の各種の補正を行う画像処理を実行する。
【０２１０】
次のステップ４０８では、上記画像処理が行われた画像データ（以下、「静止画像データ」という。）をＨＤＤ１１６に記憶し、次のステップ４１０にて、静止画像データにより示される放射線画像を、確認等を行うためにディスプレイ１１１によって所定期間だけ表示させるようにディスプレイドライバ１１７を制御する。
【０２１１】
次のステップ４１２では、静止画像データをＲＩＳサーバ１５０へ病院内ネットワーク１０２を介して送信し、その後に本静止画撮影処理ルーチン・プログラムを終了する。なお、ＲＩＳサーバ１５０へ送信された静止画像データはデータベース１５０Ａに格納され、医師が撮影された放射線画像の読影や診断等を行うことが可能となる。
【０２１２】
静止画撮影処理ルーチン・プログラムが終了すると、メイン・プログラムである放射線画像撮影処理プログラム（図１０）のステップ３１８に移行し、上記ステップ３０６の処理と同様に、予め設定されている動画撮影時の曝射条件を放射線発生装置１２０へ無線通信部１１９を介して送信することにより当該曝射条件を設定する。これに応じて放射線発生装置１２０の線源制御部１２２は、受信した曝射条件での曝射準備を行う。
【０２１３】
次のステップ３２０では、曝射の開始を指示する指示情報を放射線発生装置１２０へ送信すると共に、動画撮影の開始を指示する指示情報を電子カセッテ４０へ送信する。これに応じて、放射線源１２１は、放射線発生装置１２０がコンソール１１０から受信した曝射条件に応じた管電圧および管電流で放射線を発生して射出する。なお、ＣＰＵ１１３は、本ステップ３２０の処理によって電子カセッテ４０に動画撮影の開始を指示する指示情報を送信すると、電子カセッテ４０が静止画撮影を行っている状態から動画撮影を行う状態に切り替えられると判断し、これ以降、前述した組み合わせ表示機能を実行する。
【０２１４】
電子カセッテ４０は、動画撮影の開始を指示する指示情報を受信すると、前述した動画撮影時と同様に動作し、当該動画撮影によって得られた画像データを、無線通信部６０を介してコンソール１１０へ連続的に送信する。
【０２１５】
そこで、次のステップ３２２では、１フレーム分の画像データが電子カセッテ４０から受信されるまで待機し、次のステップ３２４にて、受信した画像データ（以下、「動画像データ」という。）に、直前の上記静止画撮影処理ルーチン・プログラムにおいて電子カセッテ４０から受信し、記憶した静止画像データを重畳させることにより、合成画像データを生成する。
【０２１６】
なお、本実施の形態に係る撮影システム１０４では、本ステップ３２４による動画像データと静止画像データとの重畳を、動画像データに対する静止画像データの比率が予め定められた比率（本実施の形態では、６０％）となるように、対応する画素の画素データ同士の重み付き加算平均値を算出することにより行う。
【０２１７】
次のステップ３２６では、上記ステップ３２４の処理によって得られた合成画像データにより示される放射線画像をディスプレイ１１１によって表示させるようにディスプレイドライバ１１７を制御する。
【０２１８】
次のステップ３２８では、上記ステップ３２２〜ステップ３２６の処理による放射線画像の表示フレーム数が、上記初期情報に含まれる処理対象フレーム数に達したか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ３２２に戻る一方、肯定判定となった時点で上記ステップ３１０に戻る。
【０２１９】
一方、上記ステップ３１４において否定判定となった場合はステップ３３０に移行し、透視撮影機能の実行を終了するタイミングが到来したか否かを判定して、否定判定となった場合は上記ステップ３１０に戻る一方、肯定判定となった時点でステップ３３２に移行する。なお、本実施の形態に係る撮影システム１０４では、上記ステップ３３０における透視撮影機能の実行を終了するタイミングが到来したか否かの判定を、撮影者により、コンソール１１０の操作パネル１１２を介して、透視撮影機能の停止を指示する操作が行われたか否かを判定することにより行っているが、これに限るものでないことは言うまでもない。
【０２２０】
ステップ３３２では、放射線の曝射の停止を指示する指示情報を放射線発生装置１２０へ送信し、その後に本放射線画像撮影処理プログラムを終了する。
【０２２１】
ところで、本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、図７に示すように、放射線検出器２０がＴＦＴ基板３０側から放射線Ｘが照射されるように内蔵されている。
【０２２２】
ここで、放射線検出器２０は、図１３に示すように、シンチレータ８が形成された側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の裏面側に設けられたＴＦＴ基板３０により放射線画像を読み取る、いわゆる裏面読取方式とされた場合、シンチレータ８の同図上面側（ＴＦＴ基板３０の反対側）でより強く発光する。ＴＦＴ基板３０側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の表面側に設けられたＴＦＴ基板３０により放射線画像を読み取る、いわゆる表面読取方式とされた場合、ＴＦＴ基板３０を透過した放射線がシンチレータ８に入射してシンチレータ８のＴＦＴ基板３０側がより強く発光する。ＴＦＴ基板３０に設けられた各センサ部１３には、シンチレータ８で発生した光により電荷が発生する。このため、放射線検出器２０は、表面読取方式とされた場合の方が裏面読取方式とされた場合よりもＴＦＴ基板３０に対するシンチレータ８の発光位置が近いため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。
【０２２３】
また、放射線検出器２０は、光電変換膜４を有機光電変換材料により構成しており、光電変換膜４で放射線がほとんど吸収されない。このため、本実施の形態に係る放射線検出器２０は、表面読取方式により放射線がＴＦＴ基板３０を透過する場合でも光電変換膜４による放射線の吸収量が少ないため、放射線に対する感度の低下を抑えることができる。表面読取方式では、放射線がＴＦＴ基板３０を透過してシンチレータ８に到達するが、このように、ＴＦＴ基板３０の光電変換膜４を有機光電変換材料により構成した場合、光電変換膜４での放射線の吸収が殆どなく放射線の減衰を少なく抑えることができるため、表面読取方式に適している。
【０２２４】
また、薄膜トランジスタ１０の活性層１７を構成する非晶質酸化物や光電変換膜４を構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。このため、基板１を放射線の吸収が少ないプラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバで形成することができる。このように形成された基板１は放射線の吸収量が少ないため、表面読取方式により放射線がＴＦＴ基板３０を透過する場合でも、放射線に対する感度の低下を抑えることができる。
【０２２５】
また、本実施の形態によれば、図７に示すように、放射線検出器２０をＴＦＴ基板３０が天板４１Ｂ側となるように筐体４１内の天板４１Ｂに貼り付けているが、基板１を剛性の高いプラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器２０自体の剛性が高いため、筐体４１の天板４１Ｂを薄く形成することができる。また、基板１を剛性の高いプラスチック樹脂やアラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器２０自体が可撓性を有するため、撮影領域４１Ａに衝撃が加わった場合でも放射線検出器２０が破損しづらい。
【０２２６】
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、放射線画像撮影装置（本実施の形態では、電子カセッテ４０）によって連続的に撮影を行い、かつ当該放射線画像撮影装置による隣接する複数の画素に含まれるスイッチング素子によって電荷が合成されて読み出される画素数（ビニング数）が増加されたとの条件が成立した場合、予め定められたフレーム数（本実施の形態では、処理対象フレーム数）のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像、すなわち表示画像の乱れが生じない静止画像と組み合わせた状態で表示するように制御しているので、ビニング数が増加された直後における表示画像の乱れの発生を抑制することができる。
【０２２７】
特に、本実施の形態では、前記条件が成立した場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像を重畳させた状態で表示するように制御しているので、実際に撮影している画像の表示に滑らかに移行することができる。
【０２２８】
さらに、本実施の形態では、前記条件が成立した場合、予め定められたフレーム数のフレーム画像までは、当該条件が成立した直前の撮影によって得られた静止画像を予め定められた比率で合成させた状態で表示するように制御しているので、撮影者の好みや用途、表示対象とする撮影対象部位の種類等に応じて上記比率を設定することにより、好適な表示状態を実現することができる。
【０２２９】
また、本実施の形態では、前記条件が成立したか否かの判定を、前記放射線画像撮影装置によって静止画撮影を行っている状態から動画撮影を行う状態に切り替えられたか否かを判定することにより行っているので、より簡易にビニング数が増加されたか否かを判定することができる。
【０２３０】
さらに、本実施の形態では、前記予め定められたフレーム数の入力を受け付けているので、前記予め定められたフレーム数を簡易に設定することができる。
【０２３１】
なお、本実施の形態では、前記条件が成立したか否かの判定を、電子カセッテ４０によって静止画撮影を行っている状態から動画撮影を行う状態に切り替えられたか否かを判定することにより行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子カセッテ４０による撮影のフレームレートが増加されたか否かを判定することにより行う形態としてもよく、電子カセッテ４０を、静止画撮影を行う際にプログレッシブ・スキャンによって画像情報を読み出し、動画撮影を行う際にインタレース・スキャンによって画像情報を読み出すものとしておき、前記条件が成立したか否かの判定を、電子カセッテ４０によってプログレッシブ・スキャンを行っている状態からインタレース・スキャンを行う状態に切り替えられたか否かを判定することにより行う形態としてもよい。これらによっても、簡易にビニング数が増加されたか否かを判定することができる。
【０２３２】
また、本実施の形態では、処理対象フレーム数の全ての表示画像について、静止画像データと動画像データとを異なる比率（本実施の形態では、静止画像データの動画像データに対する比率が６０％）とした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記比率を同一（静止画像データの動画像データに対する比率が５０％）とする形態としてもよい。これによっても、本実施の形態と略同様の効果を奏することができる。
【０２３３】
［第２の実施の形態］
次に、本発明を実施するための第２の実施の形態について詳細に説明する。なお、本第２の実施の形態に係るＲＩＳ１００、放射線撮影室、電子カセッテ４０、および撮影システム１０４の構成は、上記第１の実施の形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０２３４】
以下、図１４を参照して、本実施の形態に係る撮影システム１０４の作用を説明する。なお、図１４は、操作パネル１１２を介して透視撮影機能を実行する旨の指示入力が行われた際にコンソール１１０のＣＰＵ１１３によって実行される、本第２の実施の形態に係る放射線画像撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはＲＯＭ１１４の所定領域に予め記憶されている。また、図１４における図１０と同一の処理を行うステップについては図１０と同一のステップ番号を付して、ここでの説明は極力省略する。
【０２３５】
図１４のステップ３２４’では、電子カセッテ４０から受信した画像データ（動画像データ）に、直前の静止画撮影処理ルーチン・プログラムにおいて電子カセッテ４０から受信し、記憶した静止画像データを重畳させることにより、合成画像データを生成する。
【０２３６】
なお、本実施の形態に係る撮影システム１０４では、本ステップ３２４’による動画像データと静止画像データとの重畳を、ステップ３２２〜ステップ３２８の処理を繰り返す度に、動画像データに対する静止画像データの比率が徐々に低くなるように、対応する画素の画素データ同士の重み付き加算平均値を算出することにより行う。
【０２３７】
例えば、撮影者によって設定された処理対象フレーム数が５であった場合、ステップ３２４’の１回目の処理から５回目の処理にかけて、上記比率が、例えば、９０％、７０％、５０％、３０％、１０％というように徐々に低くなるようにする。
【０２３８】
本第２の実施の形態でも、上記第１の実施の形態と略同様の効果を奏することができると共に、予め定められたフレーム数（処理対象フレーム数）のフレーム画像までは、直前の撮影によって得られた静止画像を、当該静止画像の比率を徐々に低くして合成させた状態で表示するように制御しているので、より滑らかに、実際に撮影している画像の表示に移行することができる。
【０２３９】
［第３の実施の形態］
次に、本発明を実施するための第３の実施の形態について詳細に説明する。なお、本第３の実施の形態に係るＲＩＳ１００、放射線撮影室、電子カセッテ４０、および撮影システム１０４の構成は、上記第１の実施の形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０２４０】
以下、図１５を参照して、本実施の形態に係る撮影システム１０４の作用を説明する。なお、図１５は、操作パネル１１２を介して透視撮影機能を実行する旨の指示入力が行われた際にコンソール１１０のＣＰＵ１１３によって実行される、本第３の実施の形態に係る放射線画像撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはＲＯＭ１１４の所定領域に予め記憶されている。また、図１５における図１０と同一の処理を行うステップについては図１０と同一のステップ番号を付して、ここでの説明は極力省略する。
【０２４１】
図１５のステップ３１７Ａでは、直前の静止画撮影処理ルーチン・プログラムにおいて電子カセッテ４０から受信し、記憶した静止画像データにより示される放射線画像をディスプレイ１１１によって表示させるようにディスプレイドライバ１１７を制御する。
【０２４２】
そして、次のステップ３１７Ｂでは、処理対象フレーム数より小さい数として予め定められた第１フレーム数分の放射線画像をディスプレイ１１１により表示させたか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ３１７Ａに戻る一方、肯定判定となった時点でステップ３１８に移行する。なお、本実施の形態では、上記第１フレーム数として、処理対象フレーム数の半分の数を適用しているが、これに限るものでないことは言うまでもない。
【０２４３】
ここで、上記ステップ３１７Ａ〜ステップ３１７Ｂの処理は、ステップ３１７Ａにおける静止画像の表示速度が、本放射線画像撮影処理プログラムにおける動画像の各フレーム画像の表示速度（本実施の形態では、３０フレーム／秒）と同一となるように繰り返し実行する。また、上記ステップ３１７Ａ〜ステップ３１７Ｂの処理を繰り返し実行する際には、ステップ３１７Ａの処理でディスプレイ１１１に表示させる静止画像を徐々にフェードアウトさせるように制御する。
【０２４４】
その後、ステップ３２６’では、直前のステップ３２２の処理によって電子カセッテ４０から受信した動画像データにより示される放射線画像をディスプレイ１１１によって表示させるようにディスプレイドライバ１１７を制御する。
【０２４５】
そして、ステップ３２８’では、上記ステップ３２２〜ステップ３２６’の処理による放射線画像の表示フレーム数と上記ステップ３１７Ａ〜ステップ３１７Ｂの処理による静止画像の表示フレーム数との合計数が、上記初期情報に含まれる処理対象フレーム数に達したか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ３２２に戻る一方、肯定判定となった時点で上記ステップ３１０に戻る。
【０２４６】
なお、上記ステップ３２２〜ステップ３２８’の処理を繰り返し実行する際には、ステップ３２６’の処理でディスプレイ１１１に表示させる画像を徐々にフェードインさせるように制御する。
【０２４７】
本第３の実施の形態でも、上記第１の実施の形態と略同様の効果を奏することができると共に、予め定められたフレーム数（処理対象フレーム数）のフレーム画像のうちの途中の画像までは、直前の撮影によって得られた静止画像をフェードアウトさせつつ表示し、残りの画像は当該画像をフェードインさせつつ表示するように制御しているので、より滑らかに、実際に撮影している画像の表示に移行することができる。
【０２４８】
［第４の実施の形態］
次に、本発明を実施するための第４の実施の形態について詳細に説明する。なお、本第４の実施の形態に係るＲＩＳ１００、放射線撮影室、電子カセッテ４０、および撮影システム１０４の構成は、上記第１の実施の形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０２４９】
以下、図１６を参照して、本実施の形態に係る撮影システム１０４の作用を説明する。なお、図１６は、操作パネル１１２を介して透視撮影機能を実行する旨の指示入力が行われた際にコンソール１１０のＣＰＵ１１３によって実行される、本第４の実施の形態に係る放射線画像撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはＲＯＭ１１４の所定領域に予め記憶されている。また、図１６における図１５と同一の処理を行うステップについては図１５と同一のステップ番号を付して、ここでの説明は極力省略する。
【０２５０】
図１６のステップ３１７Ａ’では、直前の静止画撮影処理ルーチン・プログラムにおいて電子カセッテ４０から受信し、記憶した静止画像データにより示される放射線画像をディスプレイ１１１によって表示させるようにディスプレイドライバ１１７を制御する。
【０２５１】
そして、次のステップ３１７Ｂでは、処理対象フレーム数より小さい数として予め定められた第１フレーム数分の放射線画像をディスプレイ１１１により表示させたか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ３１７Ａ’に戻る一方、肯定判定となった時点でステップ３１８に移行する。なお、本実施の形態でも、上記第１フレーム数として、処理対象フレーム数の半分の数を適用しているが、これに限るものでないことは言うまでもない。
【０２５２】
ここで、上記ステップ３１７Ａ’〜ステップ３１７Ｂの処理は、ステップ３１７Ａ’における静止画像の表示速度が、本放射線画像撮影処理プログラムにおける動画像の各フレーム画像の表示速度（本実施の形態では、３０フレーム／秒）と同一となるように繰り返し実行する。また、上記ステップ３１７Ａ’〜ステップ３１７Ｂの処理を繰り返し実行する際には、ステップ３１７Ａ’の処理でディスプレイ１１１に表示させる画像を同一の画像（静止画像データにより示される画像）とするように制御する。
【０２５３】
その後、ステップ３２６’’では、直前のステップ３２２の処理によって電子カセッテ４０から受信した動画像データにより示される放射線画像をディスプレイ１１１によって表示させるようにディスプレイドライバ１１７を制御する。
【０２５４】
そして、ステップ３２８’では、上記ステップ３２２〜ステップ３２６’’の処理による放射線画像の表示フレーム数と上記ステップ３１７Ａ’〜ステップ３１７Ｂの処理による静止画像の表示フレーム数との合計数が、上記初期情報に含まれる処理対象フレーム数に達したか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ３２２に戻る一方、肯定判定となった時点で上記ステップ３１０に戻る。
【０２５５】
本第４の実施の形態でも、上記第１の実施の形態と略同様の効果を奏することができると共に、予め定められたフレーム数（処理対象フレーム数）のフレーム画像のうちの途中の画像までは、直前の撮影によって得られた静止画像を表示し、残りの画像は、そのまま表示するように制御しているので、より確実に表示画像の乱れの発生を抑制することができる。
【０２５６】
［第５の実施の形態］
図１９は、本実施の形態に係る撮影システム１０４の制御ブロック図である。なお、第５の実施の形態の撮影システム１０４の構成は、画像処理装置２３を更に含む点で異なる他は第１の実施の形態とほぼ同様であるので、ここでは、第１の実施の形態と異なる点についてのみ説明する。
【０２５７】
コンソール１１０は、無線通信により、画像処理装置２３及び放射線発生装置１２０との間で後述する照射条件等の各種情報の送受信を行うと共に、電子カセッテ４０との間で画像データ等の各種情報の送受信を行うＩ／Ｆ（例えば、無線通信部）９６及びＩ／Ｏ９４を備えている。
【０２５８】
一方、画像処理装置２３は、コンソール１１０との間で照射条件等の各種情報を送受信するＩ／Ｆ（例えば無線通信部）１０１と、照射条件に基づいて、電子カセッテ４０及び放射線発生装置１２０を制御する画像処理制御ユニット１０３と、を備えている。また、放射線発生装置１２０は、放射線照射源（放射線源）１２１からの放射線照射を制御する放射線照射制御ユニット（線源制御部）１２２を備えている。
【０２５９】
画像処理制御ユニット１０３は、システム制御部１０５、パネル制御部１０６、画像処理制御部１０８を備え、相互にバス１９０によって情報をやりとりしている。パネル制御部１０６では、前記電子カセッテ４０からの情報を、無線又は有線により受け付け、画像処理制御部１０８で画像処理が施される。
【０２６０】
一方、システム制御部１０５は、コンソール１１０から照射条件には管電圧、管電流等の情報を受信し、受信した照射条件に基づいて放射線照射制御ユニット１２２の放射線照射源１２１から放射線Ｘを照射させる制御を行う。
【０２６１】
ところで、放射線検出器２０では、コンデンサ９に蓄積された電荷を読み出すために、薄膜トランジスタ１０をオン・オフすると、図２０に示すように、薄膜トランジスタ１０のオン及びオフの際（図２０中のTFT Gate）に、ノイズ（以下、フィードスルーノイズと称する場合がある）が発生することがわかっている。
【０２６２】
しかしながら、薄膜トランジスタ１０のオン時のノイズとオフ時のノイズは、逆方向（逆極性）のノイズであるため、チャージアンプ８２のリセットスイッチ７９がオフしている読み取り期間の間、チャージアンプ８２で積分処理されることにより、フィードスルーノイズは相殺される。
【０２６３】
また、動画撮影時には、解像度は低下してしまうが、複数ラインを同時に読み出すビニング読出方式で電荷を読み出すことによって読み取り速度を向上するようにしているが、ビニング読出方式では複数ラインを同時に読み取るため、図２０の２ライン読み出しで示すように、上述のフィードスルーノイズが複数ライン分（図２０では２ライン読み出すので約２倍に増加）増加する。
【０２６４】
通常は、上述したように、薄膜トランジスタ１０のオン時のノイズとオフ時のノイズが相殺されるので、問題にならないが、順次読出方式からビニング読出方式へ切り換えた直後やビニングするライン数が多くなるように切り換えた直後などの撮影条件の変化時における数フレームにおいては、ノイズが原因と考えられる画像の劣化が発生してしまう。
【０２６５】
具体的には、図２１に示すように、１〜３フレーム目までは、ＱＬ値が安定せず、３フレーム以降に安定する。なお、ＱＬ値は、放射線を照射して得られた放射線画像のフィルムの濃度に相当する値であり、階調信号そのものであってもよいし、階調信号に対して所定の処理を行った信号であってもよい。また、図２１中のＱＬ値は所定の値を基準として規格化した値で示す。
【０２６６】
このＱＬ値が不安定になる要因を解析した結果、読出方式やビニング数を切り換えた直後では、フィードスルーノイズは、ノイズの絶対値が増加するのではなく、図２０の最下段に示すように、ノイズが発生する時間が間延びして、アンプリセットタイミングと重なってしまい、薄膜トランジスタ１０のオフ時のノイズがチャージアンプ８２で積分されずにノイズがキャンセルできていないのではないかということがわかった。
【０２６７】
そこで、本実施の形態では、ビニング数が多くなるように切り換えた時に不安定になる画質の視認性を向上するために、切換時の所定フレームと、それ以降のフレームとで異なる濃度範囲の画像情報を選択するようにしている。
【０２６８】
すなわち、各フレームを比すとるグラム解析して、例えば、ビニング数の切換後の先頭フレームから所定フレームまでは、図２２の（１）に示す高濃度側の範囲を画像情報として使用し、それ以降のフレームについては、図２２の（２）に示すように、図２２の（１）よりも低濃度側の濃度範囲を画像情報として使用する。これによって使用する濃度範囲以外の画像情報は切り捨てることになるので、表示する際のノイズが削減され、画質が不安定になっても画像の視認性を向上することが可能となる。
【０２６９】
なお、ビニング数の切換時の所定フレームと、それ以降のフレームとで異なる濃度範囲の画像情報を選択する方法としては、ダイナミックレンジ圧縮を行う範囲を異なる範囲にするようにしてもよい。
【０２７０】
例えば、各フレームをヒストグラム解析して、図２３Ａ及び２３Ｂに示すように、データカウント値が分布する所定の範囲にダイナミックレンジを圧縮する。このとき、上記同様に、ビニング数の切換後の先頭フレームから所定フレームまでは、それ以降のフレームよりも高濃度側の範囲をダイナミックレンジ圧縮し、それ以降のフレームはダイナミックレンジ圧縮範囲を低濃度側へシフトする。これによって、画質が不安定になっても画像の視認性を向上することが可能となる。
【０２７１】
ここで、ビニング数切換時の上記処理を行うための構成について説明する。図２４は、上述の信号処理部５４以降の概略構成を示すブロック図である。なお、本実施形態の信号処理部５４以降の構成は、放射線検出器２０側に備えるようにしてもよいし、画像処理制御ユニット１０３側に備えるようにしてもよいし、コンソール１１０に備えるようにしてもよい。
【０２７２】
図２４に示すように、信号処理部５４（Ａ／Ｄ変換器８９）から出力されるデジタルの階調信号は、フレームメモリ１１１２に一旦格納される。
【０２７３】
フレームメモリ１１１２に１フレーム分の階調信号が格納されると静止画生成部１１１４へ出力されて静止画が生成される。
【０２７４】
静止画生成部１１１４では、１フレーム分の階調信号を画像情報として静止画を生成して動画編集部１１１８へ出力する。このとき、階調信号解析部１１１６によってヒストグラム解析が行われ、ビニング数の切換時の先頭フレームから所定フレームまでとそれ以降のフレームとで異なる処理を行うようになっている。
【０２７５】
すなわち、階調信号解析部１１１６は、階調信号をヒストグラム解析して、上述したように、図２２の（１）及び（２）に示すように、ビニング数の切換時の先頭フレームから所定フレームまでは、それ以降のフレームよりも高濃度側の画像情報のみを画像情報として採用し、それ以降のフレームは所定フレームよりも低濃度側の画像情報のみを画像情報として採用する処理を行う。或いは、ビニング数の切換時の先頭フレームから所定フレームまでは、それ以降のフレームよりも高濃度側の濃度範囲に対してダイナミックレンジ圧縮を行い、それ以降のフレームはダイナミックレンジ圧縮する範囲を低濃度側へシフトする処理を行う。
【０２７６】
動画編集部１１１８では、静止画生成部１１１４によって生成された静止画をフレーム画像として組み合わせて動画像が生成され、生成された動画像情報がメモリ１１２０に格納される。これにより、ディスプレイドライバ１１７の制御により、メモリ１１２０に格納された動画像情報に基づく動画像をディスプレイ１１１に表示することができる。
【０２７７】
続いて、本実施の形態の作用を図２５〜図２８のフローチャートに従い説明する。
【０２７８】
図２５は、放射線画像撮影準備制御ルーチンを示すフローチャートである。
【０２７９】
ステップ２００では、撮影指示があったか否かが判断され、該判定が否定された場合にはこのルーチンは終了し、肯定された場合にはステップ２０２へ移行する。
【０２８０】
ステップ２０２では、初期情報入力画面がディスプレイ１１１に表示されてステップ２０４へ移行する。すなわち、予め定められた初期情報入力画面をディスプレイ１１１により表示させるようにディスプレイドライバ１１７を制御する。
【０２８１】
ステップ２０４では、所定情報が入力されたか否かが判定され、該判定が肯定されるまで待機してステップ２０６へ移行する。初期情報入力画面では、例えば、これから放射線画像の撮影を行う被検者の氏名、撮影対象部位、撮影時の姿勢、および撮影時の放射線Ｘの照射条件（本実施の形態では、放射線Ｘを照射する際の管電圧および管電流）の入力を促すメッセージと、これらの情報の入力領域が表示される。
【０２８２】
初期情報入力画面がディスプレイ１１１に表示されると、撮影者は、撮影対象とする被検者の氏名、撮影対象部位、撮影時の姿勢、および照射条件を、各々対応する入力領域に操作パネル１１２を介して入力することができる。
【０２８３】
撮影者は、被検者と共に放射線撮影室１８０に入室し、例えば、臥位である場合は、対応する臥位台１６４の保持部１６６に電子カセッテ４０を保持させると共に放射線照射源１２１を対応する位置に位置決めした後、被検者を所定の撮影位置に位置（ポジショニング）させることができる。なお、撮影対象部位が腕部、脚部等の電子カセッテ４０を保持部に保持させない状態で放射線画像の撮影を行う場合は、当該撮影対象部位を撮影可能な状態に被検者、電子カセッテ４０、および放射線照射源１２１を位置決め（ポジショニング）させることができる。
【０２８４】
その後、撮影者は、放射線撮影室１８０を退室し、例えば、初期情報入力画面の下端近傍に表示されている終了ボタンを、操作パネル１１２を介して指定することができる。撮影者によって終了ボタンが指定されると、前記ステップ２０４が肯定されてステップ２０６へ移行する。なお、図２５のフローチャートでは、ステップ２０４を無限ループとしたが、操作パネル１１２上に設けたキャンセルボタンの操作によって、強制終了させるようにしてもよい。
【０２８５】
ステップ２０６では、上記初期情報入力画面において入力された情報（以下、「初期情報」という。）を電子カセッテ４０に無線通信部９６を介して送信した後、次のステップ２０８へ移行して、前記初期情報に含まれる照射条件を放射線発生装置１２０へ無線通信部９６を介して送信することにより当該照射条件を設定する。これに応じて放射線発生装置１２０の放射線照射制御ユニット１２２は、受信した照射条件での照射準備を行う。
【０２８６】
次のステップ２１０では、ＡＢＣ制御の起動を指示し、次いで、ステップ２１２へ移行して、放射線の照射開始を指示する指示情報を放射線発生装置１２０へ無線通信部９６を介して送信し、このルーチンは終了する。
【０２８７】
次に、図２６のフローチャートに従い、放射線照射制御の流れを説明する。図２６は、放射線照射制御ルーチンを示すフローチャートである。
【０２８８】
ステップ１３００では、照射開始指示があった否かが判断され、否定判定された場合はこのルーチンは終了し、肯定判定された場合はステップ１３０２へ移行する。
【０２８９】
ステップ１３０２では、定常時放射線量（初期値）ＸＮが読み出されて、ステップ１３０４へ移行する。
【０２９０】
ステップ１３０４では、読み出された定常時放射線量で照射が開始されてステップ１３０６へ移行する。すなわち、コンソール１１０から受信した照射上限に応じた管電圧及び管電流を放射線発生装置１２０に印加することにより、放射線照射源１２１からの照射を開始する。放射線照射源１２１から射出された放射線Ｘは、被検者を透過した後に電子カセッテ４０に到達する。
【０２９１】
ステップ１３０６では、現在格納されている放射線量補正情報が読み出されてステップ１３０６へ移行する。この放射線量補正情報は、ＡＢＣ制御によって生成されるものであり、補正係数ΔＸとして格納されている。
【０２９２】
次のステップ１３０８では、ＡＢＣ制御に基づく補正処理が実行されてステップ１３１０へ移行する。すなわち、電子カセッテ４０から得た階調信号（ＱＬ値）に基づいて、関心領域画像のＱＬ値の平均値を演算し、このＱＬ値の平均値が予め定めたしきい値と比較され、しきい値に収束するように、放射線量にフィードバック制御される。
【０２９３】
ステップ１３１０では、撮影終了の指示があったか否かが判断され、該判定が肯定された場合には、ステップ１３１２へ移行し、否定された場合にはステップ１３０６に戻って上述の処理が繰り返される。
【０２９４】
そして、ステップ１３１２では、照射を終了し、放射線画像撮影制御を終了する。
【０２９５】
続いて、図２７のフローチャートに従い、画像処理制御の流れを説明する。図２７は、画像処理制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、以下の処理では、信号処理５４以降の構成（フレームメモリ１１１２、静止画生成部１１１４、階調信号解析部１１１６、動画編集部１１１８、メモリ１１２０等）を画像処理制御ユニット１０３側に備える場合の処理として説明する。
【０２９６】
上述のように放射線画像撮影制御が行われるとステップ１４００では、１フレーム分の階調情報が順次取り込まれてステップ１４０２へ移行する。すなわち、電子カセッテ４０のＴＦＴ基板３０によって生成された階調信号がパネル制御部１０６の制御によって画像処理制御ユニット１０３に順次取り込まれる。なお、階調信号を画像処理制御ユニット１０３に取り込む前に、カセッテ制御部５８に階調信号を順次取り込み、カセッテ制御部５８によって取り込んだ階調信号が順次パネル制御部１０６の制御によって画像処理制御ユニット１０３へ送出される。
【０２９７】
ステップ１４０２では、静止画生成処理が行われてステップ１４０４へ移行する。なお、静止画生成処理の詳細については後述する。
【０２９８】
ステップ１４０４では、動画編集処理が行われてステップ１４０６へ移行する。動画編集処理は、ステップ１４０２で生成された１フレーム毎の静止画像を組み合わせて動画編集が行われる。
【０２９９】
ステップ１４０６では、画像表示処理が行われてステップ１４０８へ移行する。画像表示処理は、動画編集処理によって生成された動画像をディスプレイドライバ１１７へ送出することにより、ディスプレイドライバ１１７によってディスプレイ１１１への表示が行われる。
【０３００】
ステップ１４０８では、関心領域設定が行われてステップ１４１０へ移行する。関心領域の設定は、例えば、パターンマッチングや、移動量が大きい領域の検出などを行うことにより、関心領域を設定するが、ユーザの操作によって関心領域の設定を行うようにしてもよい。
【０３０１】
ステップ１４１０では、設定された関心領域の階調信号が抽出されてステップ１４１２へ移行する。
【０３０２】
ステップ１４１２では、関心領域の階調信号の平均ＱＬ値が演算されてステップ１４１４へ移行し、予め格納された基準ＱＬ値が読み出されてステップ１４１６へ移行する。
【０３０３】
ステップ１４１６では、演算された平均ＱＬ値と、読み出された基準ＱＬ値とが比較されて、補正の可否が判定されてステップ１４１８へ移行する。例えば、補正の可否の判定は、比較の結果において、差が所定以上のであれば予め定めた量の補正を行い、差が所定未満であれば補正しないといった所謂オン／オフ判定であってもよいし、差に基づいて、予め定めた演算式（例えば、ＰＩＤ制御等に基づく演算式）による演算の解であってもよい。
【０３０４】
ステップ１４１８では、ステップ１４１６の比較・補正可否判定結果に基づいて、放射線量の補正情報ΔＸが生成されて、ステップ１４２０へ移行する。
【０３０５】
そして、ステップ１４２０では、生成した補正情報ΔＸが格納されて、画像処理制御を終了する。
【０３０６】
次に、図２８のフローチャートに従い、上述の静止画生成処理の流れを説明する。図２８は、静止画生成処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、図２８は、動画編集部１１１８で動画編集を行う前に静止画生成部１１１４及び階調信号解析部１１１６で行われる処理として説明する。また、図２８の処理は、動画撮影と同時に行うようにしてもよいし、撮影によって得られる階調信号を一旦メモリ１１２０等に格納して撮影後に表示を行う際に行う処理としてもよい。
【０３０７】
ステップ５００では、ビニング数切り換えか否か判定される。該判定は、ビニング数が増加するように切換が行われたか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ５０２へ移行し、否定された場合にはステップ５０６へ移行する。なお、該判定は、静止画から動画へ移行する際にビニング数が増加する場合には静止画から動画へ切り換えの指示が操作パネル１１２によって行われたか否かを判定してもよいし、読出方式の切換が行われたか否かを判定してもよいし、ビニング数を増やす指示が操作パネル１１２によって行われたか否かを判定してもよいし、フレームレートによってビニング数が変化する場合にはフレームレートが変更されたか否かを判定してもよい。
【０３０８】
ステップ５０２では、予め定めた高濃度範囲の画像情報が選択されて静止画が生成されてステップ５０４へ移行する。例えば、予め定めた高濃度範囲の画像情報のみを選択するようにしてもよいし、予め定めた高濃度範囲にダイナミックレンジを圧縮することにより予め定めた高濃度範囲の画像情報を選択するようにしてもよい。すなわち、ヒストグラムの濃度分布が多い濃度範囲の階調信号のみを画像情報として採用することにより、全ての濃度範囲の階調信号を画像情報として採用するよりも画質を向上することができるので、視認性を向上することができる。
【０３０９】
ステップ５０４では、所定フレーム経過したか否か判定され、該判定が否定された場合にはステップ５０２に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定された場合にはステップ５０６へ移行する。
【０３１０】
ステップ５０６では、予め定めた規定濃度範囲の画像情報が選択されて静止画が生成されて静止画生成処理がリターンされる。すなわち、画像情報として選択する濃度範囲が低濃度側へシフトされて予め定めた規定範囲の画像情報のみが選択されるか、或いは、予め定めた規定範囲にダイナミックレンジが圧縮される。すなわち、ビニング数の切換後に画質が安定したところで予め定めた規定濃度範囲の画像が選択される。
【０３１１】
このように、ビニングするライン数が多くなるように切り換えた直後などの撮影条件の変化時に、その時点から所定フレームまでは予め定めた高濃度側の画像情報を選択して、安定したところで画像情報として選択する濃度範囲を低濃度側へシフトさせて予め定めた規定範囲の画像情報を選択するようにすることで、撮影条件の切換時に画質が不安定となった場合でも視認性を向上することができる。
【０３１２】
ところで、上記の実施の形態では、ビニング数が多くなるように切り換えた時に不安定になる画質の視認性を向上するために、切換時の所定フレームと、それ以降のフレームとで異なる濃度範囲の画像情報を選択する際に、予め定めた濃度範囲を選択するようにしたが、実際の濃度分布に従って濃度範囲を選択するようにしてもよい。例えば、撮影して得られる階調信号をメモリ１１２０に一旦全て格納しておいて、後処理で静止画生成処理を行うことにより、実際の濃度分布に従った画像情報の選択が可能となる。この場合には、図２９に示すフローチャートに従って静止画生成処理が行われる。図２９は、静止画生成処理ルーチンの変形例を示すフローチャートである。
【０３１３】
まず、ステップ６００では、１フレームのヒストグラム解析が行われてステップ６０２へ移行する。例えば、図２２（１）及び（２）に示すように、階調信号の発生頻度のヒストグラムが生成される。
【０３１４】
ステップ６０２では、高濃度範囲の画像情報が選択されて静止画が生成されてステップ６０４へ移行する。例えば、動画フレームの始めから所定フレーム以降における濃度分布よりも高濃度の範囲の画像情報のみを選択して静止画を生成、或いは、ダイナミックレンジ圧縮の範囲を当該高濃度範囲として静止画を生成する。
【０３１５】
ステップ６０４では、続くフレームのヒストグラム解析が行われてステップ６０６へ移行する。
【０３１６】
ステップ６０６では、濃度変動が安定したか否か判定される。該判定は、濃度範囲の変動が安定して画像情報として選択した濃度範囲よりも濃度分布の範囲が低濃度側へシフトしたか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ６０２へ戻って上述の処理が繰り返されて、判定が肯定されたところでステップ６０８へ移行する。
【０３１７】
ステップ６０８では、ビニング数の切換があったか否か判定され、該判定が肯定された場合にはステップ６００に戻って上述の処理が繰り返され、判定が否定された場合にはステップ６１０へ移行する。なお、該判定は、メモリ１１２０に階調信号を記憶する際に、ビニング数の切換や静止画から動画への切換指示などの情報も記憶しておく。
【０３１８】
ステップ６１０では、濃度が安定してビニング数の切換もないので、安定した濃度範囲の画像情報を選択して静止画が生成されてステップ６１２へ移行する。すなわち、安定した範囲の濃度範囲の画像情報のみが選択、あるいは、当該濃度範囲にダイナミックレンジ圧縮が行われる。
【０３１９】
ステップ６１２では、続くフレームがあるか否か判定され、該判定が肯定された場合にステップ６０８に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定されたところで一連の処理を終了する。
【０３２０】
このように処理を行うことによっても、上記の実施の形態と同様に、撮影条件の切換時に画質が不安定となった場合でも視認性を向上することができる。
【０３２１】
また、変形例では、撮影によって得られる階調信号を一旦保存しておいて後処理で上記処理を行うため、画質が安定するまで高濃度側の画像情報を選択するようにして画質が安定したところで通常の濃度範囲（安定した濃度範囲）の画像情報を選択することができる。なお、上記の実施の形態よりも視認性を向上することができるものの、後処理で行うため、上記の実施の形態のように撮影と同時に動画を確認することは不可能となってしまうが、上記の実施の形態よりも画質を向上することができる。
【０３２２】
また、上記の実施の形態では、ビニング数が多くなるように切り換えた直後などの撮影条件の変化時に、予め定めた高濃度側の階調信号を選択し、所定フレーム後に低濃度側へシフトして予め定めた規定範囲の階調信号を選択するようにしたが、予め定めた高濃度側から規定範囲になるように徐々に濃度範囲をシフトして画像情報を選択するようにしてもよい。これによって表示する際に急激な画像の濃度変化を抑制することが可能となる。
【０３２３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０３２４】
また、上記の実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明を抽出できる。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０３２５】
例えば、第１〜４の実施の形態では、組み合わせ表示機能をコンソール１１０による処理によって実現した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電子カセッテ４０による処理によって実現する形態としてもよい。この場合の形態例としては、電子カセッテ４０においてビニング数を増加した場合に、カセッテ制御部５８のＣＰＵ５８Ａにより、上記各実施の形態と同様に静止画像と動画像とを組み合わせた放射線画像を示す画像データを生成する処理を実行する形態を例示することができる。
【０３２６】
また、第１〜４の実施の形態では、ビニングを行う場合のビニング数を２とした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、当該ビニング数を３以上とする形態としてもよい。この場合、ビニングしていない状態からビニングする状態に移行した場合、およびビニングしている状態においてビニング数が増加した場合に上記各実施の形態と同様に静止画像と動画像とを組み合わせた放射線画像の表示の処理を実行する。
【０３２７】
また、上記各実施の形態では、本発明の放射線画像撮影装置として間接変換方式の装置を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、直接変換方式の装置を適用する形態としてもよい。
【０３２８】
また、第１〜４の実施の形態では、処理対象フレーム数を撮影者に設定させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、処理対象フレーム数として、表示画像の乱れが視認されない、または視認されても気にならない統計的な数を予め官能試験等で求めておき、当該数を固定的に適用する形態等としてもよい。
【０３２９】
また、上記各実施の形態では、電子カセッテ４０として、バッテリを内蔵すると共に、未使用時にクレードル１３０を介して当該バッテリに充電を行うものを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、交換可能なメインバッテリと筐体に内蔵された予備バッテリの２つのバッテリを備え、メインバッテリの交換中は予備バッテリからの給電により電子カセッテ４０を動作させることにより、起動中のバッテリの交換、所謂ホットスワップ（バッテリの活線挿抜）が可能とされた電子カセッテ４０を適用する形態としてもよい。これにより、バッテリの交換に際して、電子カセッテの電源をオフしないで済むため、再起動が不要となり、迅速なバッテリ交換が可能になる。この形態は、上記各実施の形態のように、連続的に撮影を行う場合にも有効である。
【０３３０】
また、上記各実施の形態では、センサ部１３が、シンチレータ８で発生した光を受光することにより電荷が発生する有機光電変換材料を含んで構成されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、センサ部１３として有機光電変換材料を含まずに構成されたものを適用する形態としてもよい。
【０３３１】
また、上記各実施の形態では、電子カセッテ４０の筐体４１の内部にカセッテ制御部５８や電源部７０を収容するケース４２と放射線検出器２０とを重ならないように配置した場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、放射線検出器２０とカセッテ制御部５８や電源部７０を重なるように配置してもよい。
【０３３２】
また、上記各実施の形態では、電子カセッテ４０とコンソール１１０との間、放射線発生装置１２０とコンソール１１０との間で、無線にて通信を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、これらの少なくとも一方を有線にて通信を行う形態としてもよい。
【０３３３】
また、上記各実施の形態では、放射線としてＸ線を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、γ線等の他の放射線を適用する形態としてもよい。
【０３３４】
その他、上記各実施の形態で説明したＲＩＳ１００の構成（図１参照。）、放射線撮影室の構成（図２参照。）、電子カセッテ４０の構成（図３〜図７，図９、１７、１８参照。）、撮影システム１０４の構成（図８、１９参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したり、接続状態等を変更したりすることができることは言うまでもない。
【０３３５】
また、上記各実施の形態で説明した初期情報の構成も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な情報を削除したり、新たな情報を追加したりすることができることは言うまでもない。
【０３３６】
また、上記各実施の形態で説明した各種プログラムの処理の流れ（図１０，図１２，図１４〜図１６、図２５〜２９参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ換えたりすることができることは言うまでもない。
【０３３７】
また、上記各実施の形態で説明した初期情報入力画面の構成（図１１参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な情報を削除したり、新たな情報を追加したりすることができることは言うまでもない。
【０３３８】
また、上記の実施の形態における各フローチャートで示した処理は、プログラムとして各種の持続性（non-transitory）のコンピュータ可読記憶媒体に記憶して流通するようにしてもよい。
【図２】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４】
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【図２６】
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【図２７】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図２１】
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【図２５】
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【図２８】
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【図２９】
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【国際調査報告】
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