(57)【要約】      （修正有）【課題】ＡＥＣを行う構成において画像の品質を向上させるのに有利な技術を提供する。【解決手段】被写体を透過した放射線を検出可能な複数のセンサが配列されたセンサアレイ１１と、センサアレイ１１から信号読出を行う読出部１３と、コントローラ１６とを備える放射線撮像装置１０であって、コントローラ１６は、複数のセンサのうち、被写体の対象部位のうちの関心領域に対応するセンサを第１センサとして設定し、被写体のうちの関心領域以外の領域に対応するセンサを第２センサとして設定し、放射線の照射中に、第１センサおよび第２センサの信号を読出部１３により読み出し、少なくとも第１センサの信号値に基づいて放射線の照射を終了させ、第１センサの信号値が第１基準範囲内となると共に第２センサの信号値が第１基準範囲より広く且つ第１基準範囲を含む第２基準範囲内となる条件で、センサアレイ１１から読出部により信号読出を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を透過した放射線を検出可能な複数のセンサが配列されたセンサアレイと、前記センサアレイから信号読出を行う読出部と、コントローラとを備える放射線撮像装置であって、
前記コントローラは、
前記複数のセンサのうち、前記被写体の対象部位のうちの関心領域に対応するセンサを第１センサとして設定し、前記被写体のうちの前記関心領域以外の領域に対応するセンサを第２センサとして設定し、
前記放射線の照射中に、前記第１センサおよび前記第２センサの信号を前記読出部により読み出し、少なくとも前記第１センサの信号値に基づいて前記放射線の照射を終了させ、前記第１センサの信号値が第１基準範囲内となると共に前記第２センサの信号値が前記第１基準範囲より広く且つ前記第１基準範囲を含む第２基準範囲内となる条件で、前記センサアレイから前記読出部により信号読出を行う
ことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記読出部は、信号増幅部を含み、
前記コントローラは、前記放射線の照射の終了後において前記センサアレイから前記読出部により信号読出を行う際、前記第１センサの信号値が前記第１基準範囲内となり且つ前記第２センサの信号値が前記第２基準範囲内となるように、前記信号増幅部の信号増幅率を変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項３】
前記信号増幅部は、複数のフィードバック容量と、それらにそれぞれ接続された複数のスイッチ素子とを有し、
前記コントローラは、前記複数のスイッチ素子を制御することで前記信号増幅部の前記信号増幅率を変更する
ことを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記第２基準範囲は、前記読出部の読出可能な信号値の範囲に基づいて上限値および下限値の少なくとも一方が設定された範囲である
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記第２基準範囲の上限値は、前記読出部の読出可能な信号値の許容上限値に基づいて設定され、
前記第１基準範囲の上限値は、前記第２基準範囲の上限値よりも小さく設定された
ことを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記第２基準範囲の下限値は、前記読出部の読出可能な信号値の最小値に基づいて設定され、
前記第１基準範囲の下限値は、前記第２基準範囲の下限値よりも大きく設定された
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記第２基準範囲の下限値は、前記読出部の信号読出の際に前記読出部の出力に発生するノイズの平均値よりも大きく設定された
ことを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
【請求項８】
前記コントローラは、前記放射線の照射の終了前において、前記第１センサの信号値が前記第１基準範囲内となり且つ前記第２センサの信号値が前記第２基準範囲内となるように、前記放射線の照射の終了のタイミングを決定する
ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の放射線撮像装置。
【請求項９】
前記コントローラは、前記第２センサの信号値が前記第２基準範囲の下限値に満たない場合、該信号値と、前記放射線の照射が開始されてからの経過時間とに基づいて、前記放射線の照射の終了のタイミングを決定する
ことを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像装置。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記放射線の照射の開始後、前記読出部による前記第１センサおよび前記第２センサからの信号読出を所定周期で行う
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１１】
前記読出部は、信号増幅部を含み、
前記コントローラは、前記放射線の照射の開始前に、ユーザにより予め入力された撮影情報に基づいて前記第２センサを複数設定しており、
前記コントローラは、
前記放射線の照射の開始後、前記第１センサの信号値が前記第１基準範囲の上限値に達し且つ前記複数の第２センサの信号値がいずれも前記第２基準範囲の下限値に達したことに応じて、前記放射線の照射を終了させ、
前記放射線の照射の終了後において前記センサアレイから前記読出部により信号読出を行う際、前記第１センサの信号値が前記第１基準範囲内となり且つ前記第２センサの信号値が前記第２基準範囲の上限値以下となるように、前記信号増幅部の信号増幅率を下げる
ことを特徴とする請求項１０に記載の放射線撮像装置。
【請求項１２】
前記読出部の信号読出の際に前記読出部の出力に発生するノイズの平均値は、前記信号増幅部の信号増幅率を下げた場合に小さくなる
ことを特徴とする請求項１１に記載の放射線撮像装置。
【請求項１３】
前記複数のセンサのうち、前記第１センサまたは前記第２センサとして設定可能な２以上のセンサが、前記センサアレイにおいて離散的に点在するように設けられた
ことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１４】
前記コントローラは、ユーザにより予め入力された撮影情報に基づいて、
前記２以上のセンサのうちの１つを前記第１センサとして設定し、
前記２以上のセンサのうち、前記第１センサと最も近い位置に配されたものを前記第２センサとして設定する
ことを特徴とする請求項１３に記載の放射線撮像装置。
【請求項１５】
前記コントローラは、前記放射線の照射の開始前に、ユーザにより予め入力された撮影情報を受け取り、
前記撮影情報は、被写体の検査対象となる部位を示す情報を含む
ことを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１６】
前記センサアレイは、複数の領域に分割されており、
前記コントローラは、
ユーザにより予め入力された撮影情報に基づいて、前記複数の領域のうち撮影対象部位に対応するものを選択し、
前記選択された領域に配された２以上のセンサの一部を前記第１センサとして設定し、該２以上のセンサのうち前記第１センサとは隣り合っていないものを前記第２センサとして設定する
ことを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１７】
前記センサアレイは、複数の領域に分割されており、
前記コントローラは、
ユーザにより予め入力された撮影情報に基づいて、前記複数の領域のうち撮影対象部位に対応するものを選択し、
前記選択された領域に配されたセンサを前記第１センサとして設定し、前記選択された領域とは異なる領域に配されたセンサを前記第２センサとして設定する
ことを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１８】
被写体を透過した放射線を検出可能な複数のセンサが配列されたセンサアレイと、
前記センサアレイを駆動する駆動部と、
前記センサアレイから信号読出を行う読出部と、
信号発生部と、
を備える放射線撮像装置であって、
前記駆動部は、前記複数のセンサのうち、前記被写体の対象部位のうちの関心領域に対応するセンサである第１センサと、前記被写体のうちの前記関心領域以外の領域に対応するセンサである第２センサとを駆動し、
前記放射線の照射中に、前記読出部は前記第１センサおよび前記第２センサの信号を読み出し、前記信号発生部は少なくとも前記第１センサの信号値に基づいて前記放射線の照射の終了を要求する信号を発生し、前記第１センサの信号値が第１基準範囲内となると共に前記第２センサの信号値が前記第１基準範囲より広く且つ前記第１基準範囲を含む第２基準範囲内となる条件で、前記読出部は前記センサアレイから信号読出を行う
ことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項１９】
請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線を発生する放射線源と、を具備する
ことを特徴とする撮像システム。
【請求項２０】
被写体を透過した放射線を検出可能な複数のセンサが配列されたセンサアレイと、前記センサアレイから信号読出を行う読出部とを備える放射線撮像装置の制御方法であって、
前記複数のセンサのうち、前記被写体の対象部位のうちの関心領域に対応するセンサを第１センサとして設定し、前記被写体のうちの前記関心領域以外の領域に対応するセンサを第２センサとして設定する工程と、
前記放射線の照射中に、前記第１センサおよび前記第２センサの信号を前記読出部により読み出し、少なくとも前記第１センサの信号値に基づいて前記放射線の照射を終了させ、前記第１センサの信号値が第１基準範囲内となると共に前記第２センサの信号値が前記第１基準範囲より広く且つ前記第１基準範囲を含む第２基準範囲内となる条件で、前記センサアレイから前記読出部により信号読出を行う工程と、を含む
ことを特徴とする放射線撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮像装置、その制御方法および撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線撮像装置は、例えば、放射線を検出可能な複数のセンサが配列されたセンサアレイと、各センサから信号を読み出す読出部とを備え、読出部により読み出された信号に基づいて画像データが生成される。放射線撮像装置のなかには、放射線の照射中に、複数のセンサの一部から信号を所定周期で読み出し、その信号値が基準値に達したことに応答して放射線の照射を終了させるものがある（特許文献１参照）。このような制御は、ＡＥＣ（自動露出制御）と称される。ＡＥＣにより放射線の照射が終了された後、放射線撮像装置は、各センサから読出部により信号を読み出して画像データを生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２０１４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によれば、特定のセンサの信号値を参照することでＡＥＣを行うため、放射線の照射の終了後に各センサから信号を読み出す場合、この特定のセンサ以外のセンサからの信号が意図しない値になってしまう可能性があった。このことは、放射線画像の品質の低下の原因となる場合がある。
【０００５】
本発明の目的は、ＡＥＣを行う構成において放射線画像の品質を向上させるのに有利な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの側面は放射線撮像装置にかかり、前記放射線撮像装置は、被写体を透過した放射線を検出可能な複数のセンサが配列されたセンサアレイと、前記センサアレイから信号読出を行う読出部と、コントローラとを備える放射線撮像装置であって、前記コントローラは、前記複数のセンサのうち、前記被写体の対象部位のうちの関心領域に対応するセンサを第１センサとして設定し、前記被写体のうちの前記関心領域以外の領域に対応するセンサを第２センサとして設定し、前記放射線の照射中に、前記第１センサおよび前記第２センサの信号を前記読出部により読み出し、少なくとも前記第１センサの信号値に基づいて前記放射線の照射を終了させ、前記第１センサの信号値が第１基準範囲内となると共に前記第２センサの信号値が前記第１基準範囲より広く且つ前記第１基準範囲を含む第２基準範囲内となる条件で、前記センサアレイから前記読出部により信号読出を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、放射線画像の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】撮像システムの構成例を説明するための図である。
【図２】放射線撮像装置の構成例の一部を説明するための図である。
【図３】読出部の構成例の一部を説明するための図である。
【図４】信号読出を行うための放射線撮像装置の動作タイミングチャートである。
【図５】放射線画像の品質を向上させるためのＡＥＣのフローチャートである。
【図６】放射線画像の品質を向上させる態様を説明するための図である。
【図７】放射線画像の品質を向上させるためのＡＥＣのフローチャートである。
【図８】放射線画像の品質を向上させる態様を説明するための図である。
【図９】放射線画像の品質を向上させるためのＡＥＣのフローチャートである。
【図１０】放射線画像の品質を向上させる態様を説明するための図である。
【図１１】ＡＥＣに使用するセンサの選択方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図は、構造ないし構成を説明する目的で記載されたものに過ぎず、図示された各部材の寸法は必ずしも現実のものを反映するものではない。また、各図において、同一の部材または同一の構成要素には同一の参照番号を付しており、以下、重複する内容については説明を省略する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る撮像システム１の構成例を示している。撮像システム１は、例えば、放射線撮像装置１０、コンピュータ２０、操作端末２１、ディスプレイ２２、放射線源３０、放射線源制御部３１および曝射スイッチ３２を具備する。
【００１１】
放射線撮像装置１０は、例えば、センサアレイ１１、駆動部１２、読出部１３、プロセッサ１４、通信インタフェース１５、コントローラ１６、バッテリ１７および電力供給部１８を有する。詳細については後述とするが、センサアレイ１１は、アレイ状に、即ち、複数の行および複数の列を形成するように、配列された複数のセンサ（センサＳとする。）を含む。駆動部１２は、センサアレイ１１を駆動し、本実施形態では、複数のセンサＳを行ごとに駆動可能である。読出部１３は、センサアレイ１１から信号読出を行い、本実施形態では、駆動部１２により駆動されたセンサＳからの信号（センサ信号）を列ごとに読み出す。プロセッサ１４は、センサ信号を処理して画像データを生成する。プロセッサ１４により生成された画像データは、通信インタフェース１５を介してコンピュータ２０に出力される。
【００１２】
コントローラ１６は、クロック信号等の基準信号を用いて、放射線撮像装置１０内の各要素の同期制御を行う。コントローラ１６は、例えばＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）やＰＬＤ（プログラマブルロジックデバイス）等の半導体集積回路で構成されてもよいし、或いは、ＣＰＵ（中央演算処理装置）及びメモリで構成されてもよい。プロセッサ１４についても同様である。即ち、本明細書記載の各機能は、ハードウェアおよびソフトウェアのいずれによっても実現可能である。なお、本実施形態では、プロセッサ１４がセンサ信号に対する信号処理を行う要素に対応し且つコントローラ１６が他の要素の同期制御を行う要素に対応するものとするが、他の実施形態として、これらは一体に構成されてもよい。
【００１３】
電力供給部１８は、バッテリ１７からの電力に基づいて、放射線撮像装置１０内の各要素に電源電圧を供給する。なお、本実施形態では、放射線撮像装置１０は、バッテリ１７および電力供給部１８を内蔵するポータブルタイプとして構成されたものとするが、他の実施形態として、バッテリ１７は装置１０の外部に設けられてもよい。
【００１４】
コンピュータ２０は、放射線撮像装置１０から画像データを受け、付随的に画像処理（例えば補正処理）を行い、画像データに基づく放射線画像をディスプレイ２２に表示させる。また、ユーザは、放射線撮影の開始前に、キーボード等の操作端末２１０を用いて、放射線撮影を行うのに必要な情報をコンピュータ２０に入力することができる。この情報は、例えば、患者等の被写体（被検者）の検査対象の部位（撮影対象部位）、それに対応する放射線量等、検査内容を示す情報を含む。コンピュータ２０は、ユーザにより予め入力された情報に基づいて、放射線撮像装置１０および放射線源制御部３１を制御し、また、放射線撮像装置１０から得られた画像データを管理することができる。なお、本実施形態では、センサ信号に基づく画像データの生成は、放射線撮像装置１０のプロセッサ１４で為されるものとしたが、その一部はコンピュータ２０において為されてもよい。
【００１５】
放射線源３０は放射線源制御部３１に接続され、放射線源制御部３１は曝射スイッチ３２に接続される。放射線源制御部３１は、例えばコンピュータ２０から放射線照射が可能であることを示す照射開始許可信号を受けている間にユーザにより曝射スイッチ３２が押された場合、放射線源３０を駆動する。これにより、放射線源３０は、放射線（典型的にはＸ線が用いられるが、アルファ線、ベータ線等が用いられてもよい。）を発生し、放射線撮像装置１０のセンサアレイ１１に対して放射線を照射する。放射線源３０からの放射線は、不図示の被写体を透過（通過）して放射線撮像装置１０に入射し、センサアレイ１１において検出される。
【００１６】
放射線撮像装置１０は、本構成に限られるものでないことは言うまでもなく、目的等に応じて本構成の一部は変更または削除されてもよいし、他のユニットが追加されてもよい。同様に、あるユニットの一部の機能を、他のユニットが実現するように構成されてもよいし、いくつかのユニットが一体に構成されてもよい。
【００１７】
図２は、放射線撮像装置１０の一部（具体的には、センサアレイ１１、駆動部１２、読出部１３およびプロセッサ１４）の構成例を示している。センサアレイ１１は複数のセンサＳを含んでおり、図中では区別のためセンサＳ１１〜Ｓ３３とするが、以下の説明において、これらを特に区別しない場合には単に「センサＳ」と表現する。ここでは説明の容易化のため、センサＳが３行×３列で配列された構成を例示するが、行数および列数は本例に限られるものではなく、例えば１７インチのセンサパネルの例ではセンサＳは約２８００行×約２８００列で配列されうる。ここで、ｉ及びｊを１〜３の整数として、センサＳｉｊは、第ｉ行かつ第ｊ列に位置することを示す。例えば、センサＳ１１は、第１行かつ第１列に位置することを示し、また、センサＳ２３は、第２行かつ第３列に位置することを示す。
【００１８】
センサＳ１１に着目すると、センサＳ１１は、放射線を検出するための検出素子Ｄと、トランジスタＴとを含む。トランジスタＴは、センサアレイ１１の第１列に対応して配された列信号線ＬＣ１と、検出素子Ｄとを接続するスイッチ素子である。検出素子Ｄでは、センサＳ１１に入射した放射線に基づいて電荷が発生し、トランジスタＴが非導通状態の間、検出素子Ｄでは電荷が蓄積される。そして、トランジスタＴが導通状態になると、検出素子Ｄで蓄積された電荷は、センサＳ１１のセンサ信号として列信号線ＬＣ１に出力される。
【００１９】
ここでは説明を省略するが、他のセンサＳ１２〜Ｓ３３はセンサＳ１１同様に構成される。列信号線ＬＣ１同様に、センサアレイ１１の第２〜第３列に対応して、列信号線ＬＣ２〜ＬＣ３がそれぞれ配される。なお、以下の説明において、列信号線ＬＣ１〜ＬＣ３を特に区別しない場合には単に「列信号線ＬＣ」と表現する。
【００２０】
本実施形態では、センサアレイ１１は、放射線を光に変換して該光を光電変換する構成（いわゆる間接変換型）であり、センサアレイ１１の上にはシンチレータが配されうる。また、検出素子ＤにはＰＩＮセンサ、ＭＩＳセンサ等の光電変換素子が用いられ、トランジスタＴには薄膜トランジスタ等のスイッチ素子が用いられる。他の実施形態として、センサアレイ１１は、放射線を直接的に電気信号に変換する構成（いわゆる直接変換型）でもよい。
【００２１】
駆動部１２は、第１〜第３行にそれぞれ対応する制御線ＶＧ１〜ＶＧ３を用いて複数のセンサＳを行単位で駆動する。例えば、駆動部１２は、第１行のセンサＳ１１〜Ｓ１３に制御線ＶＧ１を介して活性化信号を供給することで、センサＳ１１〜Ｓ１３のそれぞれのトランジスタＴを導通状態にし、センサＳ１１〜Ｓ１３を駆動する。これにより、例えば、センサＳ１１〜Ｓ１３のセンサ信号は、それぞれ、列信号線ＬＣ１〜ＬＣ３に出力される。
【００２２】
読出部１３は、各センサＳから列信号線ＬＣを介して出力されたセンサ信号を列ごとに読み出す。読出部１３は、信号処理部１３１、マルチプレクサ１３２および出力部１３３を含む。信号処理部１３１は、各列に対して設けられており、詳細については後述とするが、対応の列のセンサＳから出力されたセンサ信号を増幅し、サンプリングする。マルチプレクサ１３２は、該サンプリングされたセンサ信号を列ごとに順に出力部１３３に転送する（水平転送）。出力部１３３は、例えば、バッファ回路、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）等を含み得、各センサ信号をデジタル信号としてプロセッサ１４に出力する。
【００２３】
プロセッサ１４は、データ処理部１４１およびＡＥＣ処理部１４２としての機能を備えている。プロセッサ１４は、データ処理部１４１の機能として、読出部１３から読み出されたセンサ信号に基づいて画像データを生成し、この画像データに対して付随的に補正処理等の信号処理を行う。また、詳細については後述とするが、プロセッサ１４は、ＡＥＣ処理部１４２の機能として、読出部１３から読み出されたセンサ信号に基づいて自動露出制御（ＡＥＣ）を行う。このＡＥＣにより、センサアレイ１１に対する放射線の照射量（積算値）が基準を満たした場合には放射線の照射を終了させることができ、その内容の詳細については後述とする。
【００２４】
図３は、読出部１３の信号処理部１３１の構成例を示している。信号処理部１３１は、例えば、信号増幅部Ａ１、ノイズ除去部ＬＰＦ、第１サンプリング部ＵＳＨ１および第２サンプリング部ＵＳＨ２を含む。信号増幅部Ａ１は、差動増幅器Ａ１１、入力容量ＣＩＮ、フィードバック容量ＣＦＢ１及びＣＦＢ２、並びに、スイッチ素子ＳＷ１０〜ＳＷ１２を含む。入力容量ＣＩＮは、差動増幅器Ａ１１の反転入力端子（図中で「−」で示される入力端子）と列信号線ＬＣとの間に配される。差動増幅器Ａ１１の非反転入力端子（図中で「＋」で示される入力端子）は基準電圧ＶＲＥＦに固定される。
【００２５】
スイッチ素子ＳＷ１０は、差動増幅器Ａ１１の反転入力端子と出力端子との間の第１のフィードバック経路に配される。スイッチ素子ＳＷ１１及びフィードバック容量ＣＦＢ１は、直列に接続され、第１のフィードバック経路と並列な経路である第２のフィードバック経路に配される。また、スイッチ素子ＳＷ１２及びフィードバック容量ＣＦＢ２は、直列に接続され、第１及び第２のフィードバック経路と並列な経路である第３のフィードバック経路に配される。スイッチ素子ＳＷ１０が導通状態になると、信号増幅部Ａ１はリセット（初期化）される。スイッチ素子ＳＷ１０が非導通状態の下でスイッチ素子ＳＷ１１及び／又はＳＷ１２が導通状態になると、信号増幅部Ａ１はスイッチ素子ＳＷ１１及びＳＷ１２の状態に応じた信号増幅率でセンサ信号を増幅する。
【００２６】
ノイズ除去部ＬＰＦは、信号増幅部Ａ１からの信号のうち高周波のノイズ成分を除去するためのローパスフィルタであり、ノイズ除去部ＬＰＦには抵抗素子等が用いられる。
【００２７】
サンプリング部ＵＳＨ１及びＵＳＨ２は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）を行うためのサンプリング回路である。具体的には、サンプリング部ＵＳＨ１は、サンプリングスイッチＳＷＳＨ１及びサンプリング容量ＣＳＨ１を含み、スイッチ素子ＳＷ１０によりリセットされた信号増幅部Ａ１からの信号（いわゆるＮ信号）をサンプリングする。サンプリング部ＵＳＨ２は、サンプリングスイッチＳＷＳＨ２及びサンプリング容量ＣＳＨ２を含み、信号増幅部Ａ１により増幅された信号（いわゆるＳ信号）をサンプリングする。マルチプレクサ１３２は、これらＮ信号およびＳ信号をそれぞれ出力部１３３に転送し、出力部１３３では、これらＮ信号とＳ信号との差が信号成分としてアナログデジタル変換（ＡＤ変換）される。
【００２８】
図４は、放射線撮像装置１０の動作の例を説明するためのタイミングチャートを示している。具体的には、横軸を時間軸として、曝射スイッチ３２の状態、放射線源３０を駆動するための放射線源駆動信号の信号レベル、放射線源３２０からの放射線量（強度）、装置１０の動作モード、電源電圧の状態、及び、各信号の信号レベルを示している。
【００２９】
曝射スイッチ３２の状態について、ローレベル（Ｌレベル）はスイッチ３２が押されていないことを指し、ハイレベル（Ｈレベル）はスイッチ３２が押されたことを指す。放射線源駆動信号がＨレベルになると、放射線源３０が駆動される。放射線量は、上記放射線源駆動信号がＨレベルになったことに応じて放射線源３０が実際に発生する放射線の強度（単位時間当たりの照射量。照射強度。）を示す。
【００３０】
放射線源駆動信号は、放射線源制御部３１が放射線源３０に対して出力する駆動信号である。例えば、放射線撮像装置１がコントローラ１６により撮像開始可能であることを示す信号を発生し、これに基づいてコンピュータ２０が放射線源制御部３１に照射開始許可信号を出力している間に曝射スイッチ３２が押された場合、放射線源駆動信号がＨレベルになる。一方、後述のＡＥＣにより、放射線の照射量（放射線の強度の時間積分により得られる値。積算値。）が基準を満たしたものと判定された場合、放射線撮像装置１はコントローラ１６により放射線の終了を要求することを示す信号を発生する。これに基づいてコンピュータ２０が放射線源制御部３１に照射終了信号を出力することで、放射線源駆動信号がＬレベルになる。
【００３１】
動作モードとして、図中では、準備動作モード、蓄積動作／ＡＥＣモード、及び、読出動作モードが示される。準備動作モードでは、装置１０が起動されてから放射線撮像を開始可能な状態になるまでの間の動作であり、装置１０内温度の安定化が行われると共に、センサアレイ１１の初期化（リセット）が行われる。蓄積動作／ＡＥＣモードでは、放射線の照射が開始され、各センサＳ（の検出素子Ｄ）では電荷の蓄積が行われ、これと共に、ＡＥＣが行われる。読出動作モードでは、放射線の照射の終了に応じて、センサアレイ１１からの信号読出が実行され、画像データが得られる。
【００３２】
信号ＲＳＴは、信号処理部１３１における信号増幅部Ａ１のスイッチ素子ＳＷ１０の制御信号であり、信号ＲＳＴがＨレベルになると信号増幅部Ａ１はリセットされる。信号ＣＤＳ１は、信号処理部１３１における第１サンプリング部ＵＳＨ１のスイッチ素子ＳＷＳＨ１の制御信号であり、信号ＣＤＳ１がＨレベルになると第１サンプリング部ＵＳＨ１でサンプリングが実行される。信号ＣＤＳ２は、第２サンプリング部ＵＳＨ２のスイッチ素子ＳＷＳＨ２の制御信号であり、信号ＣＤＳ２がＨレベルになると第２サンプリング部ＵＳＨ２でサンプリングが実行される。信号ＶＧ１〜ＶＧ３は、制御線ＶＧ１〜ＶＧ３（図２参照）の信号に相当し、分かりやすくするため、制御線ＶＧ１〜ＶＧ３と同一の符号を用いた。例えば、信号ＶＧ２がＨレベルになると、第２行のセンサＳ２１〜Ｓ２３が駆動される。その他、信号ＣＬＫは、出力部１３３のＡＤＣでのＡＤ変換に用いられるクロック信号であり、信号ＡＤＣＯＵＴは、該ＡＤ変換で得られるデジタル信号を示す。
【００３３】
時刻ｔ５０から時刻ｔ５２までの準備動作モードでは、Ｈレベルパルスの信号ＲＳＴを所定周期で供給しながら、信号ＶＧ１〜ＶＧ３を順に活性化させ、第１行〜第３行のセンサＳを順にリセットする。ここで、Ｈレベルパルスとは、Ｌレベルの状態から所定期間にわたってＨレベルにした後、再びＬレベルにするパルス波形を示す。
【００３４】
準備動作モードでは、上述のとおり各センサＳが駆動されるため、各センサＳからはセンサ信号が出力されるが、読出部１３は休止状態となっているため、センサ信号は読み出されない。具体的には、信号増幅部Ａ１はスイッチ素子ＳＷ１０が導通状態に維持されることでリセット状態となっており、また、信号ＣＤＳ１及びＣＤＳ２はＬレベルに維持される。よって、準備動作モードでは、各センサＳから出力されたセンサ信号は読み出されず、破棄される形となる。この準備動作モードは、「リセットモード」等とも称されうる。
【００３５】
ここでは図を見やすくするため、第１行〜第３行のセンサＳを１回ずつリセットする態様を示したが、このリセットは、実際には、所定期間（例えば１０秒程度）にわたって、複数回、繰り返し実行される。ここでは不図示とするが、全てのセンサＳが十分にリセットされた場合、放射線の照射を開始することが可能になったことがユーザに対して通知され、ユーザは、該通知に基づいて曝射スイッチ３２を押す。ユーザが曝射スイッチ３２を押した時刻を時刻ｔ５１とする。
【００３６】
時刻ｔ５２では、第３行のセンサＳのリセットが終了したことに応答して、動作モードが蓄積動作／ＡＥＣモードに移行し、放射線源駆動信号をＨレベルにする。これに応答して、信号ＣＤＳ１及びＣＤＳ２を交互に活性化させ、その間に信号ＶＧ２を活性化させ、第２行のセンサＳ２１〜Ｓ２３からセンサ信号を所定周期で読み出す。そして、詳細については後述とするが、このセンサ信号に基づいてＡＥＣが実行される。
【００３７】
時刻ｔ５３では、時刻ｔ５２で放射線源駆動信号がＨレベルになったことに応答して、放射線源３０からの放射線量が増加する。したがって、時刻ｔ５２で放射線源駆動信号がＨレベルになるものの、時刻ｔ５２〜ｔ５３の間にセンサＳ２１〜Ｓ２３から読み出されたセンサ信号の信号値は実質的に０である。
【００３８】
その後、詳細については後述とするが、ＡＥＣにより、放射線の照射量（積算値）が基準を満たしたものと判定された場合、放射線源駆動信号をＬレベルにする。この時刻を時刻ｔ５４とする。具体的には、前述のプロセッサ１４（ＡＥＣ処理部１４２）による処理結果に基づいて、放射線源駆動信号をＬレベルにする。それに伴って放射線量はＬレベルになり、放射線の照射が終了となる。
【００３９】
時刻ｔ５５では、動作モードが読出動作モードに移行し、センサアレイ１１の全てのセンサＳから順にセンサ信号を読み出す。具体的には、Ｈレベルパルスの信号ＲＳＴを所定周期で供給しながら信号ＣＤＳ１及びＣＤＳ２を交互に活性化させ、その間に信号ＶＧ１〜ＶＧ３を順に活性化させ、読出部１３により、第１行〜第３行のセンサＳ１１〜Ｓ３３から順にセンサ信号を読み出す。このようにして読み出されたセンサ信号の群は、プロセッサ１４（データ処理部１４１）により所定の信号処理が為された後、画像データとしてコンピュータ２０に出力される。
【００４０】
ここで、この読出動作モードでは、第２行のセンサＳ２１〜２３のセンサ信号は、時刻ｔ５２〜ｔ５４での信号読出によって、信号成分の多くが失われている。そのため、センサＳ２１〜２３のセンサ信号は、プロセッサ１４において、時刻ｔ５２〜ｔ５４で読み出されたセンサ信号の信号値に基づいて、及び／又は、隣接センサＳの信号値に基づいて、補正または補完されるとよい。
【００４１】
なお、読出動作モードにおける各センサＳに対する制御内容は、準備動作モード同様である。準備動作モードでは、センサＳから出力されたセンサ信号が破棄されるが、読出動作モードでは、センサＳから出力されたセンサ信号は読出部１３により読み出される、という点でこれらは異なる。
【００４２】
図５は、本実施形態に係るＡＥＣのフローチャートを示す。本フローチャートは、主に、プロセッサ１４から処理結果を受けたコントローラ１６が他の要素を駆動ないし制御することで実行される。本フローチャートでは、ユーザにより予め入力された情報（検査内容）に基づいて、センサアレイ１１の複数のセンサＳのうちの一部を選択し、モニタ用のセンサとして設定する。その後、蓄積動作／ＡＥＣモード（図４参照）では、この一部の信号値を参照し、即ち、この一部から所定周期でセンサ信号を読み出す。
【００４３】
本実施形態では、撮影対象部位に対応するセンサＳとして、センサＳ２２が「第１センサ」として設定され、これと共に、この第１センサとは異なる他のセンサＳ２１及びＳ２３が「第２センサ」として設定される。ここで、第１センサは、センサアレイ１１において、検査内容に関連する部位（体内の組織）であってユーザにとって直接的に関心のある部位を撮像可能な位置に配されたセンサＳである。一方、第２センサは、被写体を撮像可能なセンサＳのうち第１センサとは異なる他のセンサＳであり、第１センサの近傍のセンサＳであってもよいし、第１センサから離れた位置のセンサＳであってもよい。即ち、第１センサは、撮影対象部位またはその中でも特に重要な部分を撮影する領域、いわゆる「関心領域」から選択され、第２センサは、被写体のうち関心領域以外のセンサから選択される。本例では、３行×３列のセンサアレイ１１であるため、第１センサ（Ｓ２２）と第２センサ（Ｓ２１及びＳ２３）とは隣り合っている。
【００４４】
その後、図４を参照しながら述べたように、蓄積動作／ＡＥＣモードでは、第２行のセンサＳ２１〜Ｓ２３を所定周期で駆動し、センサＳ２１〜Ｓ２３の信号値（それぞれ、信号値Ｓｉｇ２１〜Ｓｉｇ２３、とする。）を参照する。そして、第１センサＳ２２の信号値Ｓｉｇ２２を参照することでＡＥＣを行い、また、第２センサＳ２１及びＳ２３の信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３を参照することで、後の読出動作により得られる画像データが不測の信号値を含まないようにする。
【００４５】
まず、ステップＳ１１０（以下、単に「Ｓ１１０」と示す。他のステップについても同様である。）では、コントローラ１６は、プロセッサ１４からの処理結果を受け、第１センサＳ２２の信号値Ｓｉｇ２２を計測する。信号値Ｓｉｇ２２は、プロセッサ１４（ＡＥＣ処理部１４２）内のメモリに保持され、センサＳ２２から信号が読み出されるたびに、累積加算される。なお、第２センサＳ２１及びＳ２３の信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３についても同様に計測を行う。
【００４６】
Ｓ１２０では、コントローラ１６は、プロセッサ１４からの処理結果を受け、信号値Ｓｉｇ２２（累積加算値）に基づいて、放射線の照射量が十分か否かを判定する。放射線の照射量が十分の場合にはＳ１３０に進み、そうでない場合にはＳ１１０に戻る。即ち、Ｓ１１０〜Ｓ１２０では、放射線の照射量が十分になったと判定されるまで放射線の照射が継続されることとなる。
【００４７】
Ｓ１３０では、放射線の照射の終了要求を行う。これは、コントローラ１６が、プロセッサ１４から受けた処理結果に基づいて上記判定を行い、放射線の終了を要求することを示す信号を発生することで、実現される。即ち、コントローラ１６は、放射線の照射量が基準を満たした場合に放射線の終了要求を示す信号を発生する信号発生部として機能する。以上のＳ１１０〜Ｓ１３０の内容はＡＥＣに対応する。
【００４８】
次にＳ１４０では、コントローラ１６は、プロセッサ１４からの処理結果を受けて、放射線の照射の終了後、第２センサＳ２１及びＳ２３の信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が所定条件を満たすか否かを判定する。この条件は、本実施形態では、信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が、いずれも読出部１３の読出可能な信号値の許容上限値に達していないことである。この条件を満たさない場合（即ち、信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３がこの許容上限値に達した場合）にはＳ１５０に進み、そうでない場合にはＳ１６０に進む。
【００４９】
センサＳから列信号線ＬＣに出力されたセンサ信号の信号値が大きくなり過ぎると、そのセンサ信号を受けた読出部１３の出力値が飽和してしまう。これは、読出部１３の回路構成に依るダイナミックレンジに起因するものである。本実施形態では読出部１３は信号増幅部Ａ１を含み、上記センサ信号の信号値が信号増幅部Ａ１の増幅可能な入力信号値の上限より大きい場合、信号増幅部Ａ１の出力値は飽和し、出力上限値になってしまう。そのため、仮にＳ１１０〜Ｓ１３０で、単に撮影対象部位に対応するセンサＳ２２の信号値のみに基づいてＡＥＣを行うと、他のセンサＳにおいて不測の値になってしまう可能性がある。
【００５０】
そこで、本実施形態では、Ｓ１４０で、センサＳ２１及びＳ２３の信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３を参照することで、他のセンサＳ（本実施形態ではセンサＳ２１及びＳ２３）において不測の値になっていないか否か、判定する。言い換えると、他のセンサＳ２１及びＳ２３の信号値が、読出部１３により適切に読出可能か否かを判定する。これにより、センサＳ２１及びＳ２３の信号値だけでなく、直接的には信号値を参照しないセンサＳ１１〜Ｓ１３及びＳ３１〜Ｓ３３の信号値も、その後（読出動作モードにおいて）読出部１３により適切に読出可能か否かを推測することができる。即ち、本実施形態によれば、ＡＥＣによって適切な画像データが得られるはずが、その画像データが、ダイナミックレンジを超えた信号値を含んでしまうことによって放射線画像の一部が適切に表示されない、といった事態の発生を防ぐことができる。
【００５１】
Ｓ１５０では、コントローラ１６は、信号増幅部Ａ１の信号増幅率を変更する。本実施形態では、信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３のいずれかが読出部１３の読出可能な信号値の許容上限値を超えたと考えられるため、信号増幅率は、それよりも小さい値の他のものに変更される。信号増幅率の変更は、図３を参照しながら述べたスイッチ素子ＳＷ１１及び／又はＳＷ１２を制御してフィードバック容量ＣＦＢ１及び／又はＣＦＢ２を選択することで実現される。
【００５２】
本実施形態では、フィードバック容量ＣＦＢ１のみが選択された場合、フィードバック容量ＣＦＢ２のみが選択された場合、及び、フィードバック容量ＣＦＢ１及びＣＦＢ２の双方が選択された場合のいずれかの信号増幅率を設定可能である。しかしながら、信号増幅率の設定可能な態様は、これらに限られるものではない。例えば、他の実施形態として、１以上の他のフィードバック容量およびそれらを選択するための他のスイッチ素子を更に信号増幅部Ａ１に設けることにより、信号増幅率の設定可能な態様のバリエーションを更に増やすことができる。
【００５３】
Ｓ１５０では、信号増幅率は、その信号増幅率を用いて読出部１３により信号Ｓ２１〜Ｓ２３の信号値Ｓｉｇ２１〜２３を読み出した場合に、以下を満たすように設定される。即ち、信号値Ｓｉｇ２２が、適切なＡＥＣとなる基準を満たすこと、且つ、信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３がいずれも読出部１３の読出可能な信号値の許容上限値より小さくなること、である。これは、信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が上記許容上限値より小さくなるように信号増幅率を変更した結果、その信号増幅率を用いて読み出された信号値Ｓｉｇ２２が、ＡＥＣを適切に実現するのに十分な値ではなくなってしまう場合があるからである。詳細については後述とする。
【００５４】
Ｓ１６０では、コントローラ１６は、駆動部１２および読出部１３を制御して読出動作を行い、即ち、読出動作モード（図４参照）において、センサアレイ１１の全てのセンサＳから順にセンサ信号を読み出す。本フローチャートに従うＡＥＣおよび読出動作によれば、センサＳから読み出されたセンサ信号は、いずれも飽和していることがなく、即ち、画像データを構成する信号値（画素値）が不測の値となることがなく、適切な放射線画像を表示することができる。
【００５５】
図６（ａ）は、上記フローチャートの説明の一例として、信号値Ｓｉｇ２３が許容上限値に達した事例、即ち、Ｓ１４０で「Ｎｏ」と判定された事例において、Ｓ１５０で信号増幅率の変更を行わなかった場合の態様を示す。図中の横軸は、放射線照射時間、即ち、放射線の照射開始からの経過時間を示す。図中の縦軸は信号値（累積加算値）を示しており、実線は、第１センサＳ２２の信号値Ｓｉｇ２２を示し、一点鎖線は、第２センサＳ２１の信号値Ｓｉｇ２１を示し、二点鎖線は、第２センサＳ２３の信号値Ｓｉｇ２３を示す。
【００５６】
図６（ｂ）は、信号値Ｓｉｇ２３が許容上限値に達した事例（即ち、Ｓ１４０で「Ｎｏ」と判定された事例）において、Ｓ１５０で信号増幅率の変更を行った場合の態様を、図６（ａ）同様に示す。なお、信号増幅率の変更は、実際にはＳ１４０の判定の後のＳ１５０で行われるため、信号値Ｓｉｇ２１〜Ｓｉｇ２３を示す図中の線は、変更後の信号増幅率を最初（時刻ｔ５３）から使用した場合のものを仮想的に示している。
【００５７】
図６（ａ）及び図６（ｂ）から分かるように、ＡＥＣ用の基準として、第１センサＳ２２の信号値Ｓｉｇ２２が満たすべき第１基準範囲Ｒ１が設けられる。基準範囲Ｒ１は、上限値Ｒ１ＭＡＸと、下限値Ｒ１ＭＩＮとを有する。この基準範囲Ｒ１は、放射線画像を参照した場合に撮影対象部位の診断を適切に行うことが可能な放射線の照射量をターゲットとして設定される。即ち、信号値Ｓｉｇ２２が基準範囲Ｒ１内であれば、少なくとも撮影対象部位の診断は医師等のユーザにより適切に行われると言える。
【００５８】
また、読出部１３による適切な読出が可能か否かを示す基準として、第２センサＳ２１及びＳ２３の信号値Ｓｉｇ２２及びＳｉｇ２３が満たすべき第２基準範囲Ｒ２が設けられる。基準範囲Ｒ２は上限値Ｒ２ＭＡＸを有する。この上限値Ｒ２ＭＡＸは、基準範囲Ｒ１の上限値Ｒ１ＭＡＸよりも大きく、読出部１３で出力値の飽和が生じる許容上限値に基づいて設定される。即ち、信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が基準範囲Ｒ２内であれば、放射線画像における撮影対象部位とは異なる部位（本実施形態では、センサＳ２１及びＳ２３により撮像された部位）が比較的鮮明に表示されると言える。
【００５９】
このようにして、基準範囲Ｒ２は基準範囲Ｒ１よりも広く且つ基準範囲Ｒ１を含む形で設けられる。なお、本実施形態では基準範囲Ｒ２の下限値は設けられていない。
【００６０】
図６（ａ）の例では、時刻ｔ５４で、信号値Ｓｉｇ２２は上限値Ｒ１ＭＡＸに達し（Ｓｉｇ２２＝Ｒ１ＭＡＸであり、基準範囲Ｒ１を超えてはいない。）、このことは、図５のフローチャートの例ではＳ１２０の「Ｙｅｓ」判定に対応する。これに応じて、Ｓ１３０で放射線の照射の終了要求を行う。ここで、時刻ｔ５４では、信号値Ｓｉｇ２３は、上限値Ｒ２ＭＡＸに達しており、飽和している。そのため、Ｓ１４０では、信号値Ｓｉｇ２３が読出部１３により適切に読出できないものと判定され、Ｓ１５０において読出部１３の信号増幅部Ａ１の信号増幅率を下げる。
【００６１】
図６（ｂ）から分かるように、信号増幅部Ａ１の信号増幅率を下げた場合、信号値Ｓｉｇ２３は、上限値Ｒ２ＭＡＸより小さくなるため、飽和することなく読出部１３により適切に読出可能となる。このとき、信号増幅率は、信号値Ｓｉｇ２２が基準範囲Ｒ１内となるように設定され、即ち、信号値Ｓｉｇ２２が下限値Ｒ１ＭＩＮよりも小さくならないように設定される。これにより、撮影対象部位の表示を診断可能にしながら、撮影対象部位とは異なる部位の表示を鮮明にすることができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、センサＳ２１及びＳ２３の２つのセンサが「第２センサ」として設定されたが、第２センサの数は、これに限られるものではなく、１でもよいし３以上でもよい。また、本実施形態では、センサＳ２２が「第１センサ」として設定されたが、第１センサの数はこれに限られるものではなく、２以上でもよい。
【００６３】
以上、本実施形態によれば、コントローラ１６は、放射線の照射の開始前に、ユーザにより予め入力された撮影情報（検査内容）に基づいて、複数のセンサＳのうち、センサＳ２２を「第１センサ」として設定する。これと共に、コントローラ１６は、センサＳ２２とは異なる他のセンサＳ２１及びＳ２３を「第２センサ」として設定する。第１センサおよび第２センサは、いずれも、蓄積動作／ＡＥＣモードにおけるモニタ用のセンサであるが、第１センサは、検査内容に関連する部位であってユーザにとって直接的に関心のある部位を含む関心領域を撮像可能な位置に配されたセンサＳである。これに対し、第２センサは、被写体のうち関心領域以外を撮影可能な他のセンサＳであり、撮影対象部位とは異なる部位を鮮明に表示するために選択される参考用のセンサＳである。
【００６４】
放射線の照射の開始後、コントローラ１６は、センサＳ２１〜Ｓ２３の信号値Ｓｉｇ２１〜Ｓｉｇ２３を読出部１３により読み出す。そして、本実施形態では信号値Ｓｉｇ２２に基づいて放射線の照射を終了させ、信号値Ｓｉｇ２２が基準範囲Ｒ１内となり且つ信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が基準範囲Ｒ２内となる条件で、センサアレイ１１から読出部１３により信号読出を行う。基準範囲Ｒ２は、基準範囲Ｒ１より広く且つ基準範囲Ｒ１を含み、本実施形態では、基準範囲Ｒ２の上限値Ｒ２ＭＡＸは、基準範囲Ｒ１の上限値Ｒ１ＭＡＸよりも大きく、基準範囲Ｒ２の下限値は設けられていない。なお、放射線の照射の終了時に上記条件（信号値Ｓｉｇ２２が基準範囲Ｒ１内となり且つ信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が基準範囲Ｒ２内となる条件）は必ずしも満たされなくてもよく、センサアレイ１１からの信号読出が上記条件で行われればよい。
【００６５】
本実施形態では、読出部１３が含む信号増幅部Ａ１の信号増幅率を下げて、信号値Ｓｉｇ２２が基準範囲Ｒ１内となり且つ信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が基準範囲Ｒ２内となる条件になるようにした。これにより、撮影対象部位を撮像するセンサＳ２２からは、撮影対象部位を診断可能な信号が得られ、また、撮影対象部位以外の部位を撮像するセンサＳ２１及びＳ２３からは、その部位を鮮明に表示する信号が得られる。また、センサＳ１１〜Ｓ１３及びＳ３１〜３３からも、撮影対象部位以外の部位を鮮明に表示する信号が得られることが期待できる。よって、本実施形態によれば、ＡＥＣを行う構成において放射線画像の品質を向上させることができる。
【００６６】
なお、本実施形態では、各センサＳの構成として、信号読出を破壊読出（ある信号の読出を行うと、その信号は消失される方式）により行う構成を例示したが、非破壊読出に対応する構成が採用されてもよい。即ち、各センサＳは、そのセンサＳ内において放射線の照射に伴って累積加算される信号値をメモリ等に保持し、その信号値を任意のタイミングで且つ何度も読出可能に構成される。このような構成においても上記実施形態の内容は実現可能である。
【００６７】
（第２実施形態）
第２実施形態は、主に、基準範囲Ｒ２に下限値Ｒ２ＭＩＮが設けられている、という点で前述の第１実施形態と異なる。本実施形態においても、第１実施形態同様、センサＳ２２が「第１センサ」に設定され、センサＳ２１及びＳ２３が「第２センサ」に設定されたものとする。本実施形態によれば、第２センサＳ２１及びＳ２３の信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が（上限値Ｒ２ＭＡＸに達していないものの）小さすぎて放射線画像が適切に表示されない、といった事態の発生を防ぐことができる。例えば、センサＳからの信号値が小さすぎる場合、読出部１３において信号成分がノイズ（システムノイズ等）に埋もれてしまう可能性がある。本実施形態によれば、このような信号成分の消失を防ぐことにより、放射線画像の品質を向上させることができる。
【００６８】
図７は、本実施形態に係るＡＥＣのフローチャートを示す。Ｓ２１０では、センサＳ２１〜Ｓ２３の信号値Ｓｉｇ２１〜Ｓｉｇ２３を計測する。計測の方法は、第１実施形態（図５参照）のＳ１１０同様である。
【００６９】
Ｓ２２０では、コントローラ１６は、プロセッサ１４からの処理結果を受けて、第２センサＳ２１及びＳ２３の信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が所定条件を満たすか否かを判定する。この条件は、本実施形態では、信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が、いずれも読出部１３の読出可能な信号値の最小値に達していることである。この最小値は、例えば、読出部１３が、センサ信号をノイズに埋もれさせることなく読み出すことが可能な値である。上記条件を満たす場合（即ち、信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３がこの最小値に達した場合）にはＳ２３０に進み、そうでない場合にはＳ２１０に戻る。これにより、信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が、少なくとも上記最小値に達するまで、放射線の照射が継続されることとなる。
【００７０】
Ｓ２３０では、コントローラ１６は、プロセッサ１４からの処理結果を受けて、第１センサＳ２２の信号値Ｓｉｇ２２が所定条件を満たすか否かを判定する。この条件は、信号値Ｓｉｇ２２が、基準範囲Ｒ１の下限値Ｒ１ＭＩＮに達したことである。この条件を満たす場合（即ち、信号値Ｓｉｇ２２が下限値Ｒ１ＭＩＮに達した場合）にはＳ１３０に進み、そうでない場合にはＳ２１０に戻る。これにより、信号値Ｓｉｇ２２が、少なくとも下限値Ｒ１ＭＩＮに達するまで、放射線の照射が継続されることとなる。その後のＳ１３０及びＳ１６０については、第１実施形態同様（図５参照）であるので、ここでは説明を省略する。
【００７１】
よって、本実施形態では、次の条件が成立するまで放射線の照射が継続される。即ち、信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が下限値Ｒ２ＭＩＮに達すること（Ｓ２２０で「Ｙｅｓ」判定）、且つ、信号値Ｓｉｇ２２が下限値Ｒ１ＭＩＮに達すること（Ｓ２３０で「Ｙｅｓ」判定）、である。言い換えると、本実施形態では、放射線の照射の終了のタイミングは、これら２つの条件に基づいて決定される。
【００７２】
図８（ａ）は、上記フローチャートの説明の一例として、信号値Ｓｉｇ２２が基準範囲Ｒ１の下限値Ｒ１ＭＩＮに達したときに、信号値Ｓｉｇ２３が基準範囲Ｒ２の下限値Ｒ２ＭＩＮに達していなかった場合の態様を、図６（ａ）同様に示す。図中において、信号値Ｓｉｇ２２が下限値Ｒ１ＭＩＮに達したときの時刻を「時刻ｔ５４’」とする。なお、本実施形態では、信号値Ｓｉｇ２２は時刻ｔ５４’では基準範囲Ｒ２の下限値Ｒ２ＭＩＮに達している。
【００７３】
本実施形態では、時刻ｔ５４’において（信号値Ｓｉｇ２２は基準範囲Ｒ１の下限値Ｒ１ＭＩＮに達しているが）、信号値Ｓｉｇ２３が下限値Ｒ２ＭＩＮに達していないので、放射線の照射の終了を行わない。このことは、図７のフローチャートのＳ２２０の「Ｎｏ」判定に対応する。
【００７４】
図８（ｂ）は、時刻ｔ５４’より後の時刻ｔ５４において、信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が下限値Ｒ２ＭＩＮに達し、且つ、信号値Ｓｉｇ２２が下限値Ｒ１ＭＩＮに達したことに応じて、放射線の照射の終了を行った場合の態様を示す。
【００７５】
本実施形態では、信号値Ｓｉｇ２３が下限値Ｒ２ＭＩＮに達するまで、放射線の照射を継続させ、その終了の要求が保留される形になっているとも言える。しかし、他の実施形態として、信号値Ｓｉｇ２３が下限値Ｒ２ＭＩＮに達する前に信号値Ｓｉｇ２２が基準範囲Ｒ１の上限値Ｒ１ＭＡＸに達した場合には、コントローラ１６は、強制的に放射線の照射を終了させることも可能である。これは、ディスプレイ２２に表示される放射線画像において、撮影対象部位が信号値Ｓｉｇ２２に基づいて適切に表示されることを優先するためである。
【００７６】
センサ信号の信号値は、放射線照射時間が増えると共に実質的に線形に増えると考えられる。よって、他の実施形態として、コントローラ１３は、信号値Ｓｉｇ２３が下限値Ｒ２ＭＩＮに満たない場合には、その信号値Ｓｉｇ２３と、放射線照射時間とに基づいて、放射線の照射の終了をするべきタイミングを算出し、決定することも可能である。
【００７７】
本実施形態によると、コントローラ１３は、第１センサＳ２２の信号値Ｓｉｇ２２が基準範囲Ｒ１内となり且つ第２センサＳ２１及びＳ２３の信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が基準範囲Ｒ２内となるように、放射線の照射の終了のタイミングを決定する。基準範囲Ｒ２の下限値Ｒ２ＭＩＮは、読出部１３の読出可能な信号値の最小値に基づいて設定され、基準範囲Ｒ１の下限値Ｒ１ＭＩＮは下限値Ｒ２ＭＩＮよりも大きい。本実施形態によれば、撮影対象部位を撮像するセンサＳ２２からは、撮影対象部位を診断可能な信号が得られ、また、撮影対象部位以外の部位を撮像するセンサＳ２１及びＳ２３からは、その部位を鮮明に表示する信号が得られる。また、センサＳ１１〜Ｓ１３及びＳ３１〜３３からも、撮影対象部位以外の部位を鮮明に表示する信号が得られることが期待できる。よって、本実施形態によれば、第１実施形態同様、ＡＥＣを行う構成において放射線画像の品質を向上させることができる。
【００７８】
下限値Ｒ２ＭＩＮは、例えば、読出部１３の信号読出の際に読出部１３の出力に発生するノイズの平均値よりも大きく設定されるとよい。例えば、下限値Ｒ２ＭＩＮは、該平均値の１０倍またはそれ以上となるように設定されるとよい。これにより、読出部１３により読み出されるべきセンサ信号がノイズに埋もれてしまうことを防ぐことが可能となる。
【００７９】
なお、本実施形態では、放射線の照射の終了のタイミングを決定する態様を例示したが、他の実施形態として、時刻ｔ５４’において放射線の照射を終了させ、信号増幅部Ａ１の信号増幅率を上げて信号読出を行うことも可能である。その場合、信号値Ｓｉｇ２２が基準範囲Ｒ１内となり且つ信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が基準範囲Ｒ２内となる条件になるように、信号増幅部Ａ１の信号増幅率を上げればよい。
【００８０】
（第３実施形態）
前述の第１実施形態では、所望のＡＥＣを実現すると共に、信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が読出部１３のダイナミックレンジを超えて飽和してしまうことを防ぐことに着目した。また、前述の第２実施形態では、所望のＡＥＣを実現すると共に、信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が読出部１３のノイズに埋もれてしまうことを防ぐことに着目した。第３実施形態は、これら第１〜第２実施形態の趣旨を組み合わせることで実現される。
【００８１】
図９は、本実施形態に係るＡＥＣのフローチャートを示す。本実施形態では、Ｓ２１０〜Ｓ２３０では、撮影対象部位を撮像するセンサＳ２２から得られる信号を、該撮影対象部位を診断可能なものにすると共に、それ以外の部位を撮像するセンサＳ２１及びＳ２３の信号がノイズに埋もれることを防ぐ。その後のＳ１３０〜Ｓ１６０では、撮影対象部位を撮像するセンサＳ２２から得られる信号を、該撮影対象部位を診断可能なものにすると共に、それ以外の部位を撮像するセンサＳ２１及びＳ２３の信号が飽和してしまうことを防ぐ。
【００８２】
なお、Ｓ２１０〜Ｓ２３０およびＳ１３０〜Ｓ１６０の個々の内容については、第１〜第２実施形態のフローチャート（図５及び図７参照）の内容同様であるので、ここでは説明を省略する。但し、Ｓ２３０の判定条件については、第１センサＳ２２の信号値Ｓｉｇ２２が、基準範囲Ｒ１の下限値Ｒ１ＭＩＮではなく、上限値Ｒ１ＭＡＸを満たすことを条件とした。これは、後のＳ１５０で信号増幅部Ａ１の信号増幅率を下げる場合があるからである。
【００８３】
図１０（ａ）は、上記フローチャートの説明の一例として、信号値Ｓｉｇ２２が基準範囲Ｒ１の上限値Ｒ１ＭＡＸに達した場合の態様を示す。信号値Ｓｉｇ２２が基準範囲Ｒ１の上限値Ｒ１ＭＡＸに達した時刻ｔ５４において、信号値Ｓｉｇ２３は、基準範囲Ｒ２の上限値Ｒ２ＭＡＸに達しており、飽和している。なお、同時刻ｔ５４において、信号値Ｓｉｇ２１は基準範囲Ｒ２の下限値Ｒ２ＭＩＮに達している。このことは、上記フローチャートのＳ２２０及びＳ２３０のいずれにおいても「Ｙｅｓ」判定となり、その後、Ｓ１４０で「Ｎｏ」判定となった状態に対応する。そのため、信号値Ｓｉｇ２３が読出部１３により適切に読出できないものと判定され、Ｓ１５０において読出部１３の信号増幅部Ａ１の信号増幅率を下げる。
【００８４】
図１０（ｂ）は、Ｓ１５０によって信号増幅部Ａ１の信号増幅率を下げた場合の態様を示す。これにより、信号値Ｓｉｇ２３は、上限値Ｒ２ＭＡＸより小さくなるため、飽和することなく読出部１３により適切に読出可能となる。このとき、信号増幅率は、信号値Ｓｉｇ２２が基準範囲Ｒ１内となるように設定され、即ち、信号値Ｓｉｇ２２が下限値Ｒ１ＭＩＮよりも小さくならないように設定される。また、信号増幅率を下げることにより、読出部１３で発生するノイズが低減する。そのため、基準範囲Ｒ２の下限値Ｒ２ＭＩＮはそれよりも低い下限値Ｒ２ＭＩＮ’まで下がる。よって、信号増幅率を下げた場合でも、信号値Ｓｉｇ２１は、この下限値Ｒ２ＭＩＮ’よりも小さくなることなく基準範囲Ｒ２内となりうる。
【００８５】
本実施形態によると、コントローラ１６は、放射線の照射の開始後、センサＳ２１〜Ｓ２３の信号値Ｓｉｇ２１〜２３を読出部１３により読み出す。そして、信号値Ｓｉｇ２２が基準範囲Ｒ１の上限値Ｒ１ＭＡＸに達し且つ信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３がいずれも基準範囲Ｒ２の下限値Ｒ２ＭＩＮに達したことに応じて、放射線の照射を終了させる。その後、コントローラ１６は、信号増幅部Ａ１の信号増幅率を下げ、センサアレイ１１から読出部１３により信号読出を行う際、信号値Ｓｉｇ２２が基準範囲Ｒ１内となり且つ信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が基準範囲Ｒ２の上限値Ｒ２ＭＡＸ以下となるようにする。本実施形態によれば、撮影対象部位を撮像するセンサＳ２２から得られる信号を、該撮影対象部位を診断可能なものにすると共に、それ以外の部位を撮像するセンサＳ２１及びＳ２３の信号がノイズに埋もれ又は飽和してしまうことを防ぐことができる。
【００８６】
本実施形態では、信号値Ｓｉｇ２２が基準範囲Ｒ１の上限値Ｒ１ＭＡＸに達し且つ信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３がいずれも基準範囲Ｒ２の下限値Ｒ２ＭＩＮに達するまで、放射線の照射を継続させ、その終了の要求が保留される形になっているとも言える。しかし、他の実施形態として、信号値Ｓｉｇ２１及びＳｉｇ２３が基準範囲Ｒ２の下限値Ｒ２ＭＩＮに達する前に信号値Ｓｉｇ２２が基準範囲Ｒ１の上限値Ｒ１ＭＡＸに達した場合には、コントローラ１６は、強制的に放射線の照射を終了させることも可能である。これは、ディスプレイ２２に表示される放射線画像において、撮影対象部位が信号値Ｓｉｇ２２に基づいて適切に表示されることを優先するためである。
【００８７】
（第４実施形態）
第４実施形態では、「第１センサ」および「第２センサ」の選択方法について述べる。前述のとおり、第１センサおよび第２センサは、いずれも、蓄積動作／ＡＥＣモードにおけるモニタ用のセンサである。そして、第１センサは、検査内容に関連する部位であってユーザにとって直接的に関心のある部位を含む関心領域を撮像可能な位置に配されたセンサＳである。一方、第２センサは、被写体のうち関心領域以外を撮影可能な他のセンサＳであり、撮影対象部位とは異なる部位を鮮明に表示するために選択される参考用のセンサＳである。
【００８８】
図１１（ａ）の例では、センサアレイ１１上には、通常センサ（白塗りのボックスで図示されたセンサ）の中に、モニタ兼用センサ（ハッチング付きのボックスで図示されたセンサ）が混在している。通常センサは、第１センサ／第２センサとして設定不可のセンサであり、撮像専用のセンサＳである。モニタ兼用センサは、第１センサ／第２センサとして設定可能なセンサＳであり、撮像用のセンサとしても、ＡＥＣのためのモニタ用としても機能することができる。モニタ兼用センサは、センサアレイ１１において、互いに隣り合わないように離散的に点在している。ここで、モニタ兼用センサのうち、「×」が付されたものは、第１センサとして設定されたセンサＳを示し、「＼」が付されたものは、第２センサとして設定されたセンサＳを示す。
【００８９】
図１１（ａ）から分かるように、第２センサは、第１センサから最も距離の近い位置に配された少なくとも１つであり、本実施形態では、第１センサの上下左右のそれぞれ位置する４つである。このような態様によれば、撮影対象部位を撮像する第１センサからの信号に基づいて、該撮影対象部位を適切に診断することができ、また、その周辺の部位を第２センサからの信号に基づいて適切に診断することができる。即ち、この例によれば、放射線画像を参照した場合に、撮影対象部位およびその周辺が見やすくなるため、診断の精度の向上に有利である。
【００９０】
図１１（ｂ）の例では、センサアレイ１１は複数の領域ＡＲ１１〜ＡＲ３３に分割されている。本例では、３×３の計９つの領域に分割されているが、この数に限られない。本例では、放射線の照射の開始前にユーザにより予め入力された撮影情報（検査内容）に基づいて、領域ＡＲ１１〜ＡＲ３３のうちの一部、本例では領域ＡＲ２２が選択される。領域ＡＲ２２は、関心領域を含むように区画された領域である。
【００９１】
ここで、第１センサおよび第２センサは、この領域ＡＲ２２に配されたセンサのなかから選択され、設定されてもよい。この場合、第１センサと第２センサとは互いに隣り合わないように選択されるとよい。この例によれば、放射線画像を参照した場合に、撮影対象部位およびその周辺が見やすくなるため、診断の精度の向上に有利である。なお、本例では、１つの領域ＡＲ２２が選択されたが、選択される領域は２以上でもよい。
【００９２】
図１１（ｃ）の例では、図１１（ｂ）の例同様、上記分割された領域ＡＲ１１〜ＡＲ３３の一部が、関心領域を撮影可能な領域として、撮影情報（検査内容）に基づいて選択される。本例においても領域ＡＲ２２が選択された場合を考える。ここで、第１センサは、領域ＡＲ２２のセンサから選択されるのに対し、第２センサは、それ以外の領域のセンサから選択される。本例では、第２センサは、領域Ｒ１２及びＡＲ３２からそれぞれ選択される。この例によれば、放射線画像を参照した場合に、撮影対象部位だけでなく、放射線画像の全体が見やすくなる。
【００９３】
上述の例によれば、第１センサおよび第２センサを目的等に応じて選択し設定することで、放射線画像において、撮影対象部位だけでなく、それに関連する他の部位を見やすくすることができる。第１センサおよび第２センサは、コントローラ１６により、撮影情報に基づいて、例えば参照テーブルを参照することで選択されうるが、その選択方法は上述の例に限られるものではない。例えば、ユーザは、センサアレイ１１におけるいずれかのセンサを第１センサ／第２センサとして直接的に選択することも可能である。
【００９４】
（プログラム）
本発明は、上記実施形態の１以上の機能を実現するプログラムをネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、該システム又は装置のコンピュータにおける１以上のプロセッサがプログラムを読み出して実行する処理により実現されてもよい。例えば、本発明は、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によって実現されてもよい。
【００９５】
（その他）
以上、いくつかの好適な態様を例示したが、本発明はこれらの例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その一部が変更されてもよい。例えば、或る実施形態の内容に、他の実施形態の内容の一部が組み合わされてもよいし、これと共に／これに代替して、必要に応じて公知の要素が追加され又は削除されてもよい。また、本明細書に記載された個々の用語は、本発明を説明する目的で用いられたものに過ぎず、本発明は、その用語の厳密な意味に限定されるものでないことは言うまでもなく、その均等物をも含みうる。
【符号の説明】
【００９６】
１：放射線撮像装置、１１：センサアレイ、Ｓ：センサ、１３：読出部、１６：コントローラ、Ｓ２２：第１センサ、Ｓ２１（Ｓ２３）：第２センサ、Ｓｉｇ２２：第１センサの信号値、Ｓｉｇ２１（Ｓｉｇ２３）：第２センサの信号値、Ｒ１：第１基準範囲、Ｒ２：第２基準範囲。
【図１】
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【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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【図１１】
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