(57)【要約】【課題】  照射待ち時間の変動を少なくすることができる撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】  コントローラは、キャリア（電荷情報）の蓄積・読み出しの一連の動作に関する周期であるフレームレートについて、Ｘ線の照射時のフレームレートＴ1よりも、照射のための所定の準備移行（Ｘ線照射準備信号がＯＮに移行）から照射開始前までのフレームレートＴ2が短くなるように設定する。照射待ち時間の起点となるタイミング（Ｘ線照射信号がＯＮ状態に移行）は、フレームレートＴ2が短い準備移行から照射開始前までの間で行われる。したがって、照射待ち時間の起点となるタイミングであるＸ線照射信号のＯＮのタイミングが変動したとしても、短いフレームレートＴ2の間でのみ変動するので、従来よりも照射待ち時間の変動を少なくすることができる。【選択図】        図５
2006325631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光または放射線の入射により前記光または放射線の情報を電荷情報に変換する変換層と、その変換層で変換された電荷情報を蓄積して読み出す蓄積・読み出し回路とを備え、その蓄積・読み出し回路で読み出された電荷情報に基づいて画像を得る撮像装置であって、前記電荷情報の蓄積・読み出しの一連の動作に関する周期について、光または放射線の照射時の周期よりも、照射のための所定の準備移行から前記照射開始前までの周期が短くなるように設定する周期設定手段を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、前記所定の準備移行は、装置の操作タイミングに基づいて行われることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、医療分野、工業分野、さらには原子力分野などに用いられる撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電荷情報に基づいて画像を得る撮像装置についてＸ線を入射して電荷情報に変換する場合を例に採って説明する。撮像装置は、Ｘ線感応型のＸ線変換層を備えており、Ｘ線の入射によりＸ線変換層はキャリア（電荷情報）に変換する。Ｘ線変換層としては非晶質のアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）膜が用いられる。
【０００３】
また、撮像装置は、Ｘ線変換層で変換されたキャリアを蓄積して読み出す回路を備えている。この回路は、図８に示すように、２次元状に配列した複数のゲートラインＧおよびデータラインＤで構成されているとともに、キャリアを蓄積するコンデンサＣａおよびそのコンデンサＣａに蓄積されたキャリアをＯＮ／ＯＦＦの切り換えで読み出す薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｔｒを２次元状に配列して構成されている。ゲートラインＧは、各々の薄膜トランジスタＴｒのＯＮ／ＯＦＦ切り換えを制御し、かつ各々の薄膜トランジスタＴｒのゲートに電気的に接続されている。データラインＤは、薄膜トランジスタＴｒの読み出し側に電気的に接続されている。
【０００４】
例えば、図８に示すように、ゲートラインＧが１０本のゲートラインＧ１〜Ｇ１０からなり、データラインＤが１０本のデータラインＤ１〜Ｄ１０からなるときの制御シーケンスは以下のようになる。先ず、Ｘ線の入射によってキャリアが生成されて、そのキャリアがキャリアとしてコンデンサＣａに蓄積される。ゲート駆動回路１０１からゲートラインＧ１を選択して、選択されたゲートラインＧ１に接続されている各薄膜トランジスタＴｒが選択指定される。その選択指定された各薄膜トランジスタＴｒに接続されているコンデンサＣａから蓄積されたキャリアが読み出されて、データラインＤ１〜Ｄ１０の順に読み出される。次に、ゲート駆動回路１０１からゲートラインＧ２を選択して、同様の手順で、選択されたゲートラインＧ１および各薄膜トランジスタＴｒに接続されているコンデンサＣａから蓄積されたキャリアが読み出されて、データラインＤ１〜Ｄ１０の順に読み出される。残りのゲートラインＧについても同様に順に選択することで、２次元状のキャリアを読み出す。読みだされた各キャリアはアンプでそれぞれ増幅されて、Ａ／Ｄ変換器でアナログ値からディジタル値に変換される。このディジタル値に変換されたキャリアに基づいて２次元状の画像を得る。なお、アンプやＡ／Ｄ変換器は、図８に示すように回路基板１０２に搭載されている。
【０００５】
フレームレート（図９中のＴを参照）は、キャリアの蓄積・読み出しの一連の動作に関する周期であって、このフレームレートＴの間に、フレーム分のキャリアの読み出し（図９中の読み出し期間のＦ１〜Ｆ１３を参照）が行われて、読み出し以外の時間ではＸ線照射可能な時間（図９ではＸ線照射可能時間）となる。具体的には、図９に示すように、フレームレートＴ毎に出力されるフレーム同期信号に同期して、フレームの読み出しがＦ１〜Ｆ１３の順に開始される。図８を例に採ると、ゲートラインＧ１〜Ｇ１０分のキャリアが各フレームＦ１〜Ｆ１３分のキャリアとそれぞれなる。なお、図９に示すように、各フレームレートＴごとの読み出しの時間を『読み出し期間』とすると、各フレームレートＴにおける読み出し期間以外ではＸ線照射可能な時間となる。このＸ線照射可能な時間を『Ｘ線照射可能時間』とする。なお、各フレーム分のキャリアの蓄積は、フレームレートＴ毎に読み出し期間およびＸ線照射可能時間を含めてそれぞれ行われる。
【０００６】
実際にＸ線を照射する場合には、Ｘ線照射可能時間の間でＸ線パルスを照射して行う。また、Ｘ線の照射開始前の非照射時においても、非照射時におけるキャリアの残留分に基づいてオフセット補正を行うために、通常は、図９に示すように、フレームの読み出しが行われ、Ｘ線照射可能時間が照射時と同じように設定される。
【０００７】
照射開始前の非照射時では、Ｘ線照射の準備に移行するために、例えばハンドスイッチ（図示省略）に『Ｒｅａｄｙ』および『曝射』の２段スイッチを設け、『Ｒｅａｄｙ』スイッチを押下することで準備に移行して、さらに『曝射』スイッチを押下することでＸ線照射を開始する。具体的には、『Ｒｅａｄｙ』スイッチを押下すると、図９に示すように、Ｘ線照射準備信号がＯＮ状態に移行し、『曝射』スイッチを押下するとＸ線照射信号もＯＮ状態に移行する。そして、Ｘ線照射信号がＯＮになった後に最初に出力されるフレーム同期信号に同期してフレーム（図９ではＦ６）の読み出しが行われ、その読み出しの後のＸ線照射可能時間の間にＸ線パルスが出力される。つまり、Ｘ線照射信号がＯＮになるとフレーム同期信号を１回待ってＸ線照射可能時間になった時点でＸ線パルスを出力する。このＸ線照射信号がＯＮになってからＸ線パルスを出力するまでの時間を『照射待ち時間』とする。
【０００８】
そしてＸ線パルスの出力が終了するのと同時に、『Ｒｅａｄｙ』スイッチの押下でＯＮ状態に移行したＸ線照射準備信号、および『曝射』スイッチの押下でＯＮ状態に移行したＸ線照射信号もＯＦＦにする。なお、準備移行を行わずに非照射から照射に直接的に移行する場合には、『Ｒｅａｄｙ』スイッチに代表される準備移行の操作入力を行う入力手段は必ずしも必要でない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
かかるスイッチの押下は手動で行われるので、スイッチの押下によってＯＮに出力されるＸ線照射準備信号やＸ線照射信号はフレーム同期信号に同期しない。したがって、例えば、図１０（ａ）に示すように、フレームＦ６の読み出しの直前でＸ線照射信号がＯＮになったときには、フレームＦ６に関するフレーム同期信号を１回待ってフレームＦ６の読み出しの後でＸ線照射可能時間になった時点でＸ線パルスを出力する。これに対して、図１０（ｂ）に示すように、フレームＦ６の読み出し開始の直後でＸ線照射信号がＯＮになったときには、次のフレームＦ７に関するフレーム同期信号を１回待ってフレームＦ７の読み出しの後でＸ線照射可能時間になった時点でＸ線パルスを出力する。なお、図１０ではＸ線照射準備信号については図示を省略している。この、図１０に示すように照射待ち時間は最大でフレームレートＴの変動がある。したがって、被検体が患者の場合において、患者の呼吸タイミングに合わせたＸ線照射を行う場合に、呼吸タイミングに合わせたＸ線照射が行い難いという問題が生じる。
【００１０】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、照射待ち時間の変動を少なくすることができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、光または放射線の入射により前記光または放射線の情報を電荷情報に変換する変換層と、その変換層で変換された電荷情報を蓄積して読み出す蓄積・読み出し回路とを備え、その蓄積・読み出し回路で読み出された電荷情報に基づいて画像を得る撮像装置であって、前記電荷情報の蓄積・読み出しの一連の動作に関する周期について、光または放射線の照射時の周期よりも、照射のための所定の準備移行から前記照射開始前までの周期が短くなるように設定する周期設定手段を備えることを特徴とするものである。
【００１２】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、周期設定手段は、電荷情報の蓄積・読み出しの一連の動作に関する周期について、光または放射線の照射時の周期よりも、照射のための所定の準備移行から照射開始前までの周期が短くなるように設定する。照射待ち時間の起点となるタイミングは、周期が短い準備移行から照射開始前までの間で行われる。したがって、照射待ち時間の起点となるタイミングが変動したとしても、短い周期の間でのみ変動するので、従来よりも照射待ち時間の変動を少なくすることができる。
【００１３】
上述した発明において、上述した所定の準備移行の一例は、装置の操作タイミングに基づいて行われる（請求項２に記載の発明）。この一例の場合には、装置を操作するのに伴って照射のための準備に移行して、その準備移行から照射開始前までは周期が短くなる。なお、所定の準備移行の例は、上述した操作タイミングに限定されず、信号の出力に基づいて行われてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る撮像装置によれば、照射待ち時間の起点となるタイミングは、周期が短い準備移行から照射開始前までの間で行われる。したがって、照射待ち時間の起点となるタイミングが変動したとしても、短い周期の間でのみ変動するので、従来よりも照射待ち時間の変動を少なくすることができる。
【実施例】
【００１５】
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係るＸ線撮影装置の概略ブロック図であり、図２は、Ｘ線撮影装置のＸ線変換層周辺の概略断面図であり、図３は、Ｘ線撮影装置のアンプ・Ａ／Ｄ変換回路内のデータの流れを模式化した概略ブロック図である。本実施例では、入射する放射線としてＸ線を例に採って説明するとともに、撮像装置としてＸ線撮影装置を例に採って説明する。
【００１６】
本実施例に係るＸ線撮影装置は、被検体にＸ線を照射して撮像を行う。具体的には、被検体を透過したＸ線像がＸ線変換層（本実施例ではアモルファスセレン膜）上に投影されて、像の濃淡に比例したキャリア（電荷情報）が層内に発生することでキャリアに変換される。
【００１７】
Ｘ線撮影装置は、図１に示すように、後述するゲートラインＧを選択するゲート駆動回路１と、Ｘ線変換層２３（図２を参照）で変換されたキャリアを蓄積して読み出すことでＸ線を検出する検出素子用回路２と、その検出素子用回路２で読み出されたキャリアを増幅してアナログ値からディジタル値に変換するアンプ・Ａ／Ｄ変換回路３と、アンプ・Ａ／Ｄ変換回路３でディジタル値に変換されたキャリアに対して信号処理を行って画像を得る画像処理部４と、これらの回路１〜３や画像処理部４や後述するメモリ部６やモニタ８などを統括制御するコントローラ５と、処理された画像などを記憶するメモリ部６と、入力設定を行う入力部７と、処理された画像などを表示するモニタ８とを備えている。本明細書では、キャリアや画像などの情報を、画像に関する画像情報とする。Ｘ線変換層２３は、この発明における変換層に相当し、検出素子用回路２は、この発明における蓄積・読み出し回路に相当する。
【００１８】
ゲート駆動回路１は複数のゲートラインＧに電気的に接続されている。ゲート駆動回路１から各ゲートラインＧに電圧を印加することで、後述する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ＴｒをＯＮにして後述するコンデンサＣａに蓄積されたキャリアの読み出しを開放し、各ゲートラインＧへの電圧を停止する（電圧を−１０Ｖにする）ことで、薄膜トランジスタＴｒをＯＦＦにしてキャリアの読み出しを遮断する。なお、各ゲートラインＧに電圧を印加することでＯＦＦにしてキャリアの読み出しを遮断し、各ゲートラインＧへの電圧を停止することでＯＮにしてキャリアの読み出しを開放するように、薄膜トランジスタＴｒを構成してもよい。
【００１９】
検出素子用回路２は、２次元状に配列した複数のゲートラインＧおよびデータラインＤで構成されているとともに、キャリアを蓄積するコンデンサＣａおよびそのコンデンサＣａに蓄積されたキャリアをＯＮ／ＯＦＦの切り換えで読み出す薄膜トランジスタＴｒを２次元状に配列して構成されている。ゲートラインＧは、各々の薄膜トランジスタＴｒのＯＮ／ＯＦＦ切り換えを制御し、かつ各々の薄膜トランジスタＴｒのゲートに電気的に接続されている。データラインＤは、薄膜トランジスタＴｒの読み出し側に電気的に接続されている。
【００２０】
説明の便宜上、本実施例では、縦・横式２次元マトリックス状配列で10×10個の薄膜トランジスタＴｒおよびコンデンサＣａが形成されているとする。すなわち、ゲートラインＧは、１０本のゲートラインＧ１〜Ｇ１０からなり、データラインＤは、１０本のデータラインＤ１〜Ｄ１０からなる。各ゲートラインＧ１〜Ｇ１０は、図１中のＸ方向に並設された１０個の薄膜トランジスタＴｒのゲートにそれぞれ接続され、各データラインＤ１〜Ｄ１０は、図１中のＹ方向に並設された１０個の薄膜トランジスタＴｒの読み出し側にそれぞれ接続されている。薄膜トランジスタＴｒの読み出し側とは逆側にはコンデンサＣａが電気的に接続されており、薄膜トランジスタＴｒとコンデンサＣａとの個数が一対一に対応する。
【００２１】
また、検出素子用回路２は、図２に示すように、検出素子ＤＵが２次元マトリックス状配列で絶縁基板２１にパターン形成されている。すなわち、絶縁基板２１の表面に、各種真空蒸着法による薄膜形成技術やフォトリソグラフィ法によるパターン技術を利用して、上述したゲートラインＧ１〜Ｇ１０およびデータラインＤ１〜Ｄ１０を配線し、薄膜トランジスタＴｒ，コンデンサＣａ，キャリア収集電極２２，Ｘ線変換層２３，電圧印加電極２４を順に積層形成することで構成されている。
【００２２】
Ｘ線変換層２３は、Ｘ線感応型の半導体厚膜で形成されており、本実施例では、非晶質のアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）膜で形成されている。Ｘ線変換層２３は、Ｘ線の入射によりＸ線の情報を電荷情報であるキャリアに変換する。なお、Ｘ線変換層２３は、Ｘ放射線の入射によりキャリアが生成されるＸ線感応型の物質であれば、アモルファスセレンに限定されない。また、Ｘ線以外の放射線（γ線など）を入射して撮像を行う場合には、Ｘ線変換層２３の替わりに、放射線の入射によりキャリアが生成される放射線感応型の物質を用いてもよい。また、光を入射して撮像を行う場合には、Ｘ線変換層２３の替わりに、光の入射によりキャリアが生成される光感応型の物質を用いてもよい。
【００２３】
キャリア収集電極２２は、コンデンサＣａに電気的に接続されており、Ｘ線変換層２３で変換されたキャリアを収集してコンデンサＣａに蓄積する。このキャリア収集電極２２も、薄膜トランジスタＴｒおよびコンデンサＣａと同様に、縦・横式２次元マトリックス状配列で多数個（本実施例では10×10個）形成されている。それらキャリア収集電極２２，コンデンサＣａおよび薄膜トランジスタＴｒが各検出素子ＤＵとしてそれぞれ分離形成されている。また、電圧印加電極２４は、全検出素子ＤＵの共通電極として全面にわたって形成されている。
【００２４】
アンプ・Ａ／Ｄ変換回路３は、図３に示すように、キャリアを増幅するアンプ３１と、増幅されたキャリアを所定時間だけ一旦蓄積するサンプルホールド３２と、サンプルホールド３２で読み出された増幅状態のキャリアをアナログ値からディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器３３とを備えている。
【００２５】
画像処理部４は、アンプ・Ａ／Ｄ変換回路３のＡ／Ｄ変換器３３でディジタル値に変換されたキャリアに対して各種の信号処理を行って画像を求める。コントローラ５は、回路１〜３や画像処理部４やメモリ部６やモニタ８などを統括制御し、本実施例では周期に相当するフレームレートについて、照射時のフレームレートＴ1よりも準備移行であるＸ線照射準備信号（図５を参照）がＯＮ状態に移行してから照射開始前までのフレームレートＴ2が短くなるように設定する機能をも備えている。画像処理部４およびコントローラ５は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。コントローラ５は、この発明における周期設定手段に相当する。
【００２６】
メモリ部６は、画像情報などを書き込んで記憶し、コントローラ５からの読み出し指令に応じて画像情報などがメモリ部６から読み出される。メモリ部６は、ＲＯＭ（Read-only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）などに代表される記憶媒体などで構成されている。なお、画像情報の書き込みにはＲＡＭが用いられ、例えば制御シーケンスに関するプログラムの読み出しによって制御シーケンスをコントローラ５に実行させる場合には、制御シーケンスに関するプログラムの読み出し専用にはＲＯＭが用いられる。本実施例では、Ｘ線照射準備信号がＯＮ状態に移行すればＸ線照射のための準備に移行し、その準備移行から照射開始前まではフレームレートＴ2に短く設定し、Ｘ線照射信号（図５を参照）がＯＮ状態に移行すればフレーム同期信号（図５を参照）を１回待ってＸ線照射可能時間（図５を参照）になった時点でＸ線パルスを出力することでＸ線照射を行い、照射時のフレームレートＴ1に設定する制御シーケンスに関するプログラムをメモリ部６に記憶させ、そのプログラムの読み出しによって制御シーケンスをコントローラ５に実行させる。なお、フレームレートＴ1＞フレームレートＴ2を満たす。
【００２７】
入力部７は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイス、あるいはボタンやスイッチやレバーなどの入力手段で構成されている。入力部７に入力設定すると、入力設定データがコントローラ５に送り込まれ、入力設定データに基づいて回路１〜３や画像処理部４やメモリ部６やモニタ８などが制御される。本実施例では、入力部７の１つとして、ハンドスイッチ（図示省略）を備え、そのハンドスイッチに『Ｒｅａｄｙ』および『曝射』の２段スイッチを設け、『Ｒｅａｄｙ』スイッチを押下することで準備に移行して、さらに『曝射』スイッチを押下することでＸ線照射を開始する機能を備える。具体的には、『Ｒｅａｄｙ』スイッチを押下すると、図５に示すように、Ｘ線照射準備信号がＯＮ状態に移行し、『曝射』スイッチを押下するとＸ線照射信号もＯＮ状態に移行する。
【００２８】
続いて、本実施例のＸ線撮影装置の制御シーケンスについて説明する。電圧印加電極２４に高電圧（例えば数１００Ｖ〜数１０ｋＶ程度）のバイアス電圧ＶAを印加した状態で、検出対象であるＸ線を入射させる。
【００２９】
Ｘ線の入射によってＸ線変換層２３でキャリアが生成されて、そのキャリアが電荷情報としてキャリア収集電極２２を介してコンデンサＣａに蓄積される。ゲート駆動回路１の信号（ここではキャリア）読み出し用の走査信号（すなわちゲート駆動信号）によって、対象となるゲートラインＧが選択される。本実施例では、ゲートラインＧ１，Ｇ２，Ｇ３，…，Ｇ９，Ｇ１０の順に１つずつ選択されるものとして説明する。また、ゲート駆動回路１からの信号読み出し用の走査信号は、ゲートラインＧに電圧（例えば１５Ｖ程度）を印加する信号である。
【００３０】
ゲート駆動回路１から対象となるゲートラインＧを選択して、選択されたゲートラインＧに接続されている各薄膜トランジスタＴｒが選択指定される。この選択指定で選択指定された薄膜トランジスタＴｒのゲートに電圧が印加されてＯＮ状態となる。その選択指定された各薄膜トランジスタＴｒに接続されているコンデンサＣａから蓄積されたキャリアが、選択指定されてＯＮ状態に移行した薄膜トランジスタＴｒを経由して、データラインＤに読み出される。すなわち、選択されたゲートラインＧに関する検出素子ＤＵが選択指定されて、その選択指定された検出素子ＤＵのコンデンサＣａに蓄積されたキャリアが、データラインＤに読み出される。
【００３１】
一方、選択指定された同一のゲートラインＧに関する各々の検出素子ＤＵからの読み出し順については、データラインＤ１〜Ｄ１０の順に１つずつ選択されて読み出されるものとして説明する。すなわち、データラインＤに接続されているアンプ３１がリセットされて、さらに薄膜トランジスタＴｒがＯＮ状態（すなわちゲートがＯＮ）に移行することで、キャリアがデータラインＤに読み出され、アンプ３１にて増幅される。
【００３２】
つまり、各検出素子ＤＵのアドレス（番地）指定は、ゲート駆動回路１からの信号読み出し用の走査信号と、データラインＤに接続されているアンプ３１の選択とに基づいて行われる。
【００３３】
先ず、ゲート駆動回路１からゲートラインＧ１を選択して、選択されたゲートラインＧ１に関する検出素子ＤＵが選択指定されて、その選択指定された検出素子ＤＵのコンデンサＣａに蓄積されたキャリアが、データラインＤ１〜Ｄ１０の順に読み出される。次に、ゲート駆動回路１からゲートラインＧ２を選択して、同様の手順で、選択されたゲートラインＧ２に関する検出素子ＤＵが選択指定されて、その選択指定された検出素子ＤＵのコンデンサＣａに蓄積されたキャリアが、データラインＤ１〜Ｄ１０の順に読み出される。残りのゲートラインＧについても同様に順に選択することで、２次元状のキャリアを読み出す。
【００３４】
読みだされた各キャリアはアンプ３１でそれぞれ増幅されて、サンプルホールド３２で一旦蓄積されて、Ａ／Ｄ変換器３３でアナログ値からディジタル値に変換される。このディジタル値に変換されたキャリアに基づいて、画像処理部４は各種の信号処理を行って、２次元状の画像を得る。得られた２次元状の画像やキャリアなどに代表される画像情報は、コントローラ５を介してメモリ部６に書き込まれて記憶され、必要に応じてコントローラ５を介してメモリ部６から読み出される。また、画像情報は、コントローラ５を介してモニタ８に表示される。
【００３５】
次に、撮影の態様を示す撮影モードおよび各撮影モードにおける読み出し間隔について、図４を参照して説明する。図４（ａ）は、各撮影モードにおける読み出し間隔のタイミングチャートであって、図４（ｂ）は、読み出し間隔を細分化したタイミングチャートである。
【００３６】
なお、撮影の態様を示す撮影モードとしては、フレームレートが短い撮影の態様を示す高速撮影モードや、フレームレートが長い撮影の態様を示す低速撮影モードなどがある。高速撮影モードは、所定の領域のみを部分的に読み出して撮影を行うモードである部分読み出しモードや、ゲートラインＧを２本以上に同時に選択して撮影を行うモードなどがある。また、低速撮影モードでは、全体の領域をゲートラインＧごとに切り換えて選択して撮影を行うモードである全体読み出しモードなどがある。本実施例では、図４（ａ）に示すように、高速撮影モードとして部分読み出しモードを例に採って説明するとともに、低速撮影モードとして全体読み出しモードを例に採って説明する。
【００３７】
図４（ａ）において、部分読み出しモードでは、画面上の上半分、すなわちゲートラインＧ１〜Ｇ５までの５本のラインのみを読み出すとする。すると、全体読み出しモードにおいてゲートラインＧ５まで読み出している間に、部分読み出しモードではゲートラインＧ５での読み出しの時点でフレームの読み出しが終了する。したがって、全体読み出しモードでゲートラインＧ５での読み出しからゲートラインＧ１０での読み出しに相当するフレームの読み出しが終了するまでに、部分読み出しモードでは次のフレームにおけるゲートラインの読み出しが始まる。
【００３８】
また、両モードとも、フレーム同期信号に同期してフレームの読み出しが開始されるので、フレーム同期信号を部分読み出しモードでのフレームの読み出しの開始に合わせると、各フレーム同期信号と部分読み出しモードでのフレームの読み出しの開始とが一対一で対応し、フレーム同期信号の２回分と全体読み出しモードでのフレームの読み出しの開始とが対応する。したがって、図４（ａ）では、部分読み出しモードでのフレームレートは全体読み出しモードでのフレームレートの半分になる。
【００３９】
読み出し間隔は、ゲートラインＧの１本分のキャリアを読み出す時間の間隔である。本明細書では、読み出し間隔は、図４（ｂ）に示すようなタイミングチャートに細分化され、選択の対象であるゲートラインＧにおけるアンプ３１でのアンプリセット開始から、次に選択されるゲートラインＧにおけるアンプ３１でのアンプリセット開始までの間隔を示す。
【００４０】
具体的には、図４（ｂ）に示すように、アンプリセットが終了するのと同時に、ゲートラインＧを選択して薄膜トランジスタＴｒのゲートがＯＮ状態に移行する。この移行によりゲートラインＧに関する各々の検出素子ＤＵからのキャリアの読み出しが行われる。薄膜トランジスタＴｒのゲートがＯＦＦ状態に移行した後に、アンプリセット開始からアンプ３１の出力が安定するまでの時間、より正確に述べると薄膜トランジスタＴｒのゲートがＯＦＦ状態に移行してからアンプ３１の出力が安定するまでの時間であるアンプ出力安定待ち時間が経過した後に、アンプ出力ホールドをＯＮにする。アンプ出力ホールドをＯＦＦにした後にＡ／Ｄ変換器３３をＯＮにしてアナログ値からディジタル値に変換される。
【００４１】
これらの図４（ｂ）に示すアンプリセットの時間（開始／終了）、ゲートＯＮの時間（ＯＮ／ＯＦＦ）、アンプ出力ホールドの時間（ＯＮ／ＯＦＦ）およびＡ／Ｄ変換の変換時間（ＯＮ／ＯＦＦ）のタイミングについては、コントローラ５によって変更可能になるように、ゲート駆動回路１、検出素子用回路２、アンプ・Ａ／Ｄ変換回路３およびコントローラ５は構成されている。
【００４２】
また、各フレームレートごとの読み出しの時間である読み出し期間は、部分読み出しモードでは、読み出し間隔×５（ゲートラインＧ１〜Ｇ５までの５本のライン）となり、全体読み出しモードでは、読み出し間隔×１０（ゲートラインＧ１〜Ｇ１０までの１０本のライン）となる。
【００４３】
上述したフレームレートの設定および各フレームレートに関する各信号について、図５を参照して説明する。図５（ａ）は、フレームレートおよび読み出し期間のタイミングチャートであって、図５（ｂ）は、複数のフレームレート全体で見たときの各フレームレートおよびそれに関する各信号のタイミングチャートである。なお、図５および後述する図６では、全体読み出しモードを例に採ってフレームレートの設定および各フレームレートに関する各信号について説明し、フレーム同期信号の１回分と全体読み出しモードでのフレームの読み出しの開始とが一対一で対応するものとして説明する。また、図５（ａ）は、図４（ａ）の全体読み出しモードを抽出したタイミングチャートでもある。
【００４４】
フレームレートは、『背景技術』の欄でも述べたようにキャリアの蓄積・読み出しの一連の動作に関する周期であって、このフレームレートの間に、フレーム分のキャリアの読み出し（図５中のＦ１〜Ｆ１４を参照）が行われて、読み出し以外の時間ではＸ線照射可能な時間（図５ではＸ線照射可能時間）となる。具体的には、フレームレート毎に出力されるフレーム同期信号に同期して、フレームの読み出しがＦ１〜Ｆ１４の順に開始される。上述したようにゲートラインＧ１〜Ｇ１０分のキャリアが各フレームＦ１〜Ｆ１４分のキャリアとそれぞれなる。なお、各フレーム分のキャリアの蓄積は、フレームレート毎に読み出し期間およびＸ線照射可能時間を含めてそれぞれ行われる。
【００４５】
照射開始前の非照射時では、Ｘ線照射の準備に移行するために、『Ｒｅａｄｙ』スイッチの押下でＸ線照射準備信号がＯＮ状態に移行し、『曝射』スイッチの押下でＸ線照射信号もＯＮ状態に移行する。そして、Ｘ線照射信号がＯＮになった後に最初に出力されるフレーム同期信号に同期してフレーム（図５ではＦ６）の読み出しが行われ、その読み出しの後のＸ線照射可能時間の間にＸ線パルスが出力される。つまり、Ｘ線照射信号がＯＮになるとフレーム同期信号を１回待ってＸ線照射可能時間になった時点でＸ線パルスを出力する。このＸ線照射信号がＯＮになってからＸ線パルスを出力するまでの時間が照射待ち時間となる。
【００４６】
準備移行であるＸ線照射準備信号がＯＮ状態に移行してから照射開始前までのフレームレートをＴ2として、それ以前のフレームレートおよび照射時のフレームレートをＴ1とすると、フレームレートＴ1＞フレームレートＴ2となるように、すなわち照射時のフレームレートＴ1よりもＸ線照射準備信号がＯＮ状態に移行してから照射開始前までのフレームレートＴ2が短くなるようにコントローラ５によって設定する。Ｔ1が１３３ｍｓｅｃ〜５３３ｍｓｅｃの場合には、それよりも短い９０ｍｓｅｃ程度でＴ2を設定する。
【００４７】
準備移行は非照射時でもあるのでＸ線を照射する必要がない。そこで、本実施例では、Ｘ線照射可能時間を短く、あるいはＸ線照射可能時間自体をなくして、そのＸ線照射可能時間の低減分でフレームレートＴ1＞フレームレートＴ2となる。なお、オフセット補正のために非照射時においてもフレームの読み出しを行うのが好ましい。したがって、Ｘ線照射準備信号がＯＮ状態に移行してから照射開始前までの読み出し期間は、照射時の読み出し期間と同じに設定するのが好ましい。
【００４８】
そしてＸ線パルスの出力が終了するのと同時に、『Ｒｅａｄｙ』スイッチの押下でＯＮ状態に移行したＸ線照射準備信号、および『曝射』スイッチの押下でＯＮ状態に移行したＸ線照射信号もＯＦＦにする。
【００４９】
かかるスイッチの押下は手動で行われるので、スイッチの押下によってＯＮに出力されるＸ線照射準備信号やＸ線照射信号はフレーム同期信号に同期しない。したがって、例えば、図６（ａ）に示すように、フレームＦ６の読み出しの直前でＸ線照射信号がＯＮになったときには、フレームＦ６に関するフレーム同期信号を１回待ってフレームＦ６の読み出しの後でＸ線照射可能時間になった時点でＸ線パルスを出力する。これに対して、図６（ｂ）に示すように、フレームＦ６の読み出し開始の直後でＸ線照射信号がＯＮになったときには、次のフレームＦ７に関するフレーム同期信号を１回待ってフレームＦ７の読み出しの後でＸ線照射可能時間になった時点でＸ線パルスを出力する。なお、図６ではＸ線照射準備信号については図示を省略している。この、図６に示すように照射待ち時間は最大でフレームレートＴ2の変動がある。
【００５０】
これは、図６（ａ）に示すようにフレームＦ６の読み出しの直前でＸ線照射信号がＯＮにならずに、図６（ｂ）に示すようにフレームＦ６の読み出し開始の直後でＸ線照射信号がＯＮになってずれたとしても、図６（ａ）ではフレームＦ６までが周期Ｔ2でフレームＦ７以降が周期Ｔ1に対して、図６（ｂ）ではフレームＦ７までが周期Ｔ2にずれ込むからである。したがって、Ｘ線照射信号のＯＮのタイミングに関わらず、Ｘ線照射信号がＯＮに移行した直後のフレームレートは常にＴ2となる。本実施例の場合には、従来が１３３ｍｓｅｃ〜５３３ｍｓｅｃのフレームレートＴ1の変動に対して、それよりも短い９０ｍｓｅｃ程度のフレームレートＴ2の変動に低減したことになる。
【００５１】
上述した本実施例に係るＸ線撮影装置によれば、コントローラ５は、キャリア（電荷情報）の蓄積・読み出しの一連の動作に関する周期であるフレームレートについて、Ｘ線の照射時のフレームレートＴ1よりも、照射のための所定の準備移行（本実施例ではＸ線照射準備信号がＯＮに移行）から照射開始前までのフレームレートＴ2が短くなるように設定する。照射待ち時間の起点となるタイミング（本実施例ではＸ線照射信号がＯＮ状態に移行）は、フレームレートＴ2が短い準備移行から照射開始前までの間で行われる。したがって、照射待ち時間の起点となるタイミングであるＸ線照射信号のＯＮのタイミングが変動したとしても、短いフレームレートＴ2の間でのみ変動するので、従来よりも照射待ち時間の変動を少なくすることができる。
【００５２】
本実施例では、所定の準備移行に相当するＸ線照射準備信号のＯＮ状態への移行が、装置の操作タイミング、すなわち『Ｒｅａｄｙ』スイッチの押下に基づいて行われる。この場合には、『Ｒａｅｄｙ』スイッチの押下で装置を操作するのに伴って照射のための準備に移行して、その準備移行から照射開始前まではフレームレートＴ2が短くなる。
【００５３】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００５４】
（１）上述した実施例では、図１に示すようなＸ線撮影装置を例に採って説明したが、この発明は、例えばＣ型アームに配設されたＸ線透視撮影装置にも適用してもよい。また、この発明は、Ｘ線ＣＴ装置にも適用してもよい。
【００５５】
（２）上述した実施例では、入射したＸ線に代表される放射線をＸ線変換層（変換層）によって電荷情報に直接に変換した、「直接変換型」の検出素子用回路をこの発明は適用したが、入射した放射線をシンチレータなどの変換層によって光に変換し、光感応型の物質で形成された変換層によってその光を電荷情報に変換する「間接変換型」の検出素子用回路をこの発明は適用してもよい。
【００５６】
（３）上述した実施例では、Ｘ線を検出するための検出素子用回路を例に採って説明したが、この発明は、ＥＣＴ（Emission Computed Tomography）装置のように放射性同位元素（ＲＩ）を投与された被検体から放射されるγ線を検出するための検出素子用回路に例示されるように、放射線を検出する検出素子用回路であれば特に限定されない。同様に、この発明は、上述したＥＣＴ装置に例示されるように、放射線の入射により撮像を行う装置であれば特に限定されない。
【００５７】
（４）上述した実施例では、Ｘ線などに代表される放射線撮像を例に採って説明したが、この発明は、光の入射により撮像を行う装置にも適用することができる。
【００５８】
（５）上述した実施例では、全体読み出しモードでのフレームレートについて説明したが、部分読み出しモードでのフレームレートについても同じように設定すればよい。また、部分読み出しモード以外の高速撮影モード、例えば、ゲートラインＧを２本以上に同時に選択して撮影を行うモードにも適用することができる。このように、撮影モードによらずに適用することができる。
【００５９】
（６）上述した実施例では、所定の準備移行に相当するＸ線照射準備信号のＯＮ状態への移行は、装置の操作タイミングである『Ｒｅａｄｙ』スイッチの押下に基づいて行われたが、装置の操作タイミングは『Ｒｅａｄｙ』スイッチの押下に限定されない。マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイス、あるいはボタンやスイッチやレバーなどの入力手段への操作（ボタンやスイッチの押下、マウスのクリックなど）であれば、その操作のタイミングに基づいて照射のための準備に移行すればよい。
【００６０】
（７）上述した実施例では、所定の準備移行は、装置の操作タイミングに基づいて行われたが、このような操作タイミングに限定されず、信号の出力に基づいて行われてもよい。例えば、図７に示すように、Ｘ線照射が、Ｘ線照射終了信号の出力に基づいて終了して、照射時から非照射時へと移行するときに、その非照射時への移行を準備移行としてもよい。この場合には、所定の準備移行は、Ｘ線照射終了信号の出力に基づいて行われる。そして、Ｘ線照射終了信号の直後のフレームレート以降がＴ1からＴ2へと短く設定される。このように、実施例では非照射時のうち照射開始前の直前のときのみ照射のための準備だったのに対して、この変形例では非照射時の全てを照射のための準備とすることができる。なお、Ｘ線照射終了信号の出力は、実施例の『Ｒｅａｄｙ』や『曝射』スイッチの押下などに代表される装置の操作タイミングによって行われてもよいし、照射開始から照射終了までのフレーム数（例えば３３フレーム）を予め設定しておき、そのフレーム数に達したときに      Ｘ線照射終了信号が自動的に出力される制御シーケンスをコントローラ５に実行させてもよい。
【００６１】
（８）上述した実施例では、全体読み出しモードにおいてフレームレートＴ1＞フレームレートＴ2となるように、Ｘ線照射可能時間を短く、あるいはＸ線照射可能時間自体をなくしたが、準備移行から照射開始前までのみを全体読み出しモードから高速撮影モードに切り換えることで、（全体読み出しモード）フレームレートＴ1＞（高速撮影モード）フレームレートＴ2に設定してもよい。高速撮影モードへの切り換えは、実施例でも述べた所定の領域のみを部分的に読み出して撮影を行う部分読み出しモードへの切り換えであってもよいし、ゲートラインＧを２本以上に同時に選択して撮影を行うモードへの切り換えであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施例に係るＸ線撮影装置の概略ブロック図である。
【図２】Ｘ線撮影装置のＸ線変換層周辺の概略断面図である。
【図３】Ｘ線撮影装置のアンプ・Ａ／Ｄ変換回路内のデータの流れを模式化した概略ブロック図である。
【図４】（ａ）は、実施例に係る各撮影モードにおける読み出し間隔のタイミングチャートであって、（ｂ）は、読み出し間隔を細分化したタイミングチャートである。
【図５】（ａ）は、実施例に係るフレームレートおよび読み出し期間のタイミングチャートであって、（ｂ）は、複数のフレームレート全体で見たときの各フレームレートおよびそれに関する各信号のタイミングチャートである。
【図６】（ａ），（ｂ）は、図５のタイミングチャートにおいてＸ線照射信号がＯＮになったときの前後の各信号のタイミングチャートである。
【図７】変形例に係る各フレームレートおよびそれに関する各信号のタイミングチャートである。
【図８】従来のＸ線撮影装置の概略ブロック図である。
【図９】従来の各フレームレートおよびそれに関する各信号のタイミングチャートである。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、図９のタイミングチャートにおいてＸ線照射信号がＯＮになったときの前後の各信号のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
２  …  検出素子用回路
２３  …  Ｘ線変換層
５  …  コントローラ
Ｔ1，Ｔ2  …  フレームレート
【図１】
2006325631.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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