(57)【要約】【課題】  放射線照射の開始からプレビュー画像取得までの時間を削減し得る撮像装置又は撮像システムを提供する。【解決手段】  画素が行列状に複数配列された画素アレイと、画素アレイから転送された電気信号を読み出す読み出し動作を制御する制御部とを有し、被写体の放射線画像の撮像を行う放射線撮像装置において、制御部は、被写体の放射線画像の撮像の良否を確認するための電気信号を放射線が画素アレイに照射されている放射線照射期間に画素アレイの一部の画素から読み出す第１の読み出し動作と、被写体の放射線画像の撮像を行うための電気信号を放射線照射期間の後に画素アレイから読み出す第２の読み出し動作とを行うように制御する。【選択図】  図４
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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に応じた電気信号を蓄積する画素が行列状に複数配列された画素アレイと、
前記画素アレイから転送された前記電気信号を読み出す読み出し動作を制御する制御部と、
を有し、前記被写体の放射線画像の撮像を行う放射線撮像装置において、
前記制御部は、前記被写体の放射線画像の撮像の良否を確認するための電気信号を前記放射線が前記画素アレイに照射されている放射線照射期間に前記画素アレイの一部の画素から読み出す第１の読み出し動作と、前記被写体の放射線画像の撮像を行うための電気信号を前記放射線照射期間の後に前記画素アレイから読み出す第２の読み出し動作と、を行うように制御することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記第１の読み出し動作は、所定の行を間引いて前記画素アレイから電気信号を読み出すことを特徴とする請求項１記載の放射線撮像装置。
【請求項３】
前記第１の読み出し動作は、複数の行の画素から同時に電気信号を読み出す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４】
前記制御部は、前記第１の読み出し動作により読み出された電気信号に基づく画像をオフセット補正するための電気信号を前記第１の読み出し動作より前に前記画素アレイの一部の画素から読み出す第３の読み出し動作を行うように、制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１の読み出し動作により読み出された電気信号に基づく画像をオフセット補正するための電気信号を前記放射線照射期間より前に前記画素アレイの一部の画素から読み出す第３の読み出し動作を行うように、制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記第１の読み出し動作により読み出された電気信号に基づく画像と、前記第３の読み出し動作により読み出された電気信号に基づく画像と、の差分を算出することにより、前記オフセット補正を行うオフセット補正手段を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記画素アレイに対して前記放射線の照射が開始されたことを判定する判定手段を更に有し、
前記判定手段は、繰り返し行われる前記第３の読み出し動作のうちの所定の第３の読み出し動作によって読み出された電気信号に基づく画像の平均値と、前記所定の第３の読み出し動作の次に行われる次の第３の読み出し動作によって読み出された電気信号に基づく画像の平均値と、の差分が閾値以上である場合に、前記放射線の照射が開始されたことを判定することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項８】
前記画素アレイに対して前記放射線の照射が開始されたことを判定する判定手段を更に有し、
前記判定手段は、前記第３の読み出し動作により読み出された電気信号に基づく画像の最大値と最小値の差分が閾値以上である場合に、前記放射線の照射が開始されたこと判定することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項９】
前記放射線照射期間の開始から前記第１の読み出し動作が完了するまでに画素アレイの各画素に対して電気信号が蓄積された時間の各画素毎の差と、前記第１の読み出し動作を行った行の数に基づいて、各画素毎の補正係数を算出する補正係数算出手段と、
前記補正係数を用いて前記第１の読み出し動作で取得した画像のシェーディング補正を行うシェーディング補正手段と、
を更に有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１０】
前記第２の読み出し動作により読み出された電気信号に基づく画像を補正するための画像補正手段を有し、
前記画像補正手段は、前記画素アレイのうち前記第１の読み出し動作が行われた画素から前記第２の読み出し動作により読み出された電気信号を、前記画素アレイのうち前記第１の読み出し動作が行われた画素に隣接し、且つ、前記第１の読み出し動作が行われていない画素から前記第２の読み出し動作によって読み出された電気信号を用いて補正することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１１】
前記第２の読み出し動作により読み出された電気信号に基づく画像を補正するための画像補正手段を有し、
前記画像補正手段は、前記第２の読み出し動作により読み出された電気信号に基づく画像に、前記第１の読み出し動作により読み出された電気信号に基づく画像を加算することによって、前記第２の読み出し動作により読み出された電気信号に基づく画像を補正することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１２】
被写体を透過した放射線に応じた電気信号を蓄積する画素が行列状に複数配列された画素アレイと、
前記画素アレイから転送された前記電気信号を読み出す読み出し動作を制御する制御部と、
を有し、前記被写体の放射線画像の撮像を行う放射線撮像装置において、
前記制御部は、前記被写体の放射線画像の撮像の良否を確認するための電気信号を前記画素アレイの一部の画素から読み出す第１の読み出し動作と、前記放射線が前記画素アレイに照射されている放射線照射期間の前記被写体の放射線画像の撮像を行うための電気信号を前記放射線照射期間の後に前記画素アレイから読み出す第２の読み出し動作と、を行い、かつ、前記第１の読み出し動作を前記放射線照射期間に行うように制御することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置からの信号を処理する信号処理手段と、
前記信号処理手段により処理された画像を表示する表示手段と、
を有することを特徴とする放射線撮像システム。
【請求項１４】
前記信号処理手段は、前記第１の読み出し動作により読み出された電気信号に基づく信号を前記放射線照射期間に処理し、
前記表示手段は、前記信号処理手段により処理された画像を前記放射線照射期間に表示することを特徴とする請求項１３に記載の放射線撮像システム。
【請求項１５】
放射線撮像システムは、前記被写体に放射線を出射する放射線発生装置を更に含み、
前記制御部は、前記放射線発生装置に対して前記放射線撮像装置が放射線の照射を許可する許可信号を出力してから所定の期間が経過した後に、前記第１の読み出し動作を開始するように制御することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の放射線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用の診断や工業用の非破壊検査に用いて好適な撮像装置、放射線撮像装置及びシステムに関する。特に放射線発生装置からの放射線照射を検知する放射線撮像装置、及び放射線撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｘ線による医療画像診断や非破壊検査に用いる撮影装置として、半導体材料によって形成された平面型の検出器（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、以下ＦＰＤと略す）を用いた放射線撮像装置が実用化され始めている。このＦＰＤを用いた放射線撮像装置は、患者などの被検体を透過したＸ線などの放射線をＦＰＤでアナログ電気信号に変換し、そのアナログ電気信号をアナログデジタル変換してデジタル画像信号を取得するデジタル撮影が可能な装置である。
【０００３】
この放射線撮像装置に用いられるＦＰＤとしては、直接変換型と間接変換型に大別される。直接変換型の放射線撮像装置は、ａ−Ｓｅなどの放射線を直接電荷に変換可能な半導体材料を用いた変換素子を含む画素が、二次元状に複数配列されたＦＰＤを有する装置である。間接変換型の放射線撮像装置は、放射線を光に変換可能な蛍光体などの波長変換体と、光を電荷に変換可能なａ−Ｓｉなどの半導体材料を用いた光電変換素子と、を有する変換素子を含む画素が、二次元に複数配列されたＦＰＤを有する装置である。
【０００４】
このようなＦＰＤを有する放射線撮像装置は、例えば医療画像診断においては、一般撮影のような静止画撮影や、透視撮影のような動画撮影のデジタル撮像装置として用いられている。
【０００５】
ＦＰＤを用いて、多数の人の撮影を行う検診の際、被写体が正しく撮影されたか否かを迅速に判断するためプレビュー画像を表示する。プレビュー画像を表示することにより、放射線技師は、被写体の位置を確認し、目的の部位が画像内に正しく収まっているか確認し、問題がなければ次の人の撮影準備に取り掛かる。このようにプレビュー画像を表示することにより、多数の人の撮影を迅速にこなすことが可能になる。
【０００６】
特許文献１には、簡易な画像補正処理を行って、コンソール表示部等にプレビュー画像を速やかに表示できることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１７２６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら特許文献１の方法では、プレビュー画像を表示するのに、１回の放射線照射に対し、複数回の読み出しを行っているためプレビュー画像を取得するまでの処理に時間がかかってしまう。また、特許文献１の方法では、放射線照射が終了しないとプレビュー画像の表示ができないため、放射線の照射開始からプレビュー画像の表示までの時間が放射線照射時間分だけ遅れてしまう。そこで本発明では、放射線照射の開始からプレビュー画像を取得するまでの時間を削減し得る放射線撮像装置又は放射線撮像システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するために、本発明に係る放射線撮像装置は、被写体を透過した放射線に応じた電気信号を蓄積する画素が行列状に複数配列された画素アレイと、前記画素アレイから転送された前記電気信号を読み出す読み出し動作を制御する制御部と、を有し、前記被写体の放射線画像の撮像を行う放射線撮像装置において、前記制御部は、前記被写体の放射線画像の撮像の良否を確認するための電気信号を前記放射線が前記画素アレイに照射されている放射線照射期間に前記画素アレイの一部の画素から読み出す第１の読み出し動作と、前記被写体の放射線画像の撮像を行うための電気信号を前記放射線照射期間の後に前記画素アレイから読み出す第２の読み出し動作と、を行うように制御することを特徴とする放射線撮像装置。を特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記手段により放射線照射の開始からプレビュー画像を取得するまでの時間を削減し得る放射線撮像装置又は放射線撮像システムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る放射線撮像装置の概念的な等価回路図を含む放射線撮像システムの概念図である。
【図２】（ａ）第１の実施形態に係る放射線撮像装置の概念的な等価回路図を含む放射線撮像システムの概念図である。（ｂ）第１の実施形態に係る読出回路を示した概念的な等価回路図である。
【図３】第１の実施形態に係るフローチャートである。
【図４】（ａ）第１の実施形態に係るタイミングチャートである。（ｂ）第１の実施形態に係るタイミングチャートである。
【図５】第２の実施形態に係る放射線撮像装置の概念的な等価回路図を含む放射線撮像システムの概念図である。
【図６】第２の実施形態に係るタイミングチャートである。
【図７】第３の実施形態に係る放射線撮像装置の概念的な等価回路図を含む放射線撮像システムの概念図である。
【図８】第３の実施形態に係るタイミングチャートである。
【図９】第４の実施形態に係る放射線撮像システムである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を好適に適用可能な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお本実施形態中では、Ｘ線、γ線などの電磁波やα線、β線も放射線に含めるものとして説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１及び図２を用いて、放射線撮像装置の構成について詳細に説明していく。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置の概念的な等価回路図を含む放射線撮像システムの概念図である。図１の放射線撮像装置１００は、被写体（不図示）の放射線画像の撮像を行う装置である。また、図１の放射線撮像装置１００は、被写体を透過した放射線に応じた電気信号を蓄積する画素が行列状に複数配列された画素アレイ１０１を有する。また、放射線撮像装置１００は、画素アレイ１０１に蓄積された電気信号を出力させるために画素アレイ１０１を駆動する駆動回路１０２を有する。
【００１５】
本実施形態では、画素アレイ１０１は、一例として８行８列の画素を有する形態としている。画素アレイ１０１から出力された電気信号１１２は、対応する読出回路１０３によって読み出される。読出回路１０３に読み出された電気信号１１２は、読出回路１０３内で所定の処理がされて直列の電気信号１１３として出力される。Ａ／Ｄ変換器１０４によって直列の電気信号１１３はデジタル信号１１４に変換される。
【００１６】
Ａ／Ｄ変換器１０４によって変換されたデジタル信号１１４は、デジタル信号処理手段１０５によって、オフセット補正、ゲイン補正等の信号処理ののち、デジタル画像信号１１５として出力される。なお、本実施形態のデジタル信号処理手段１０５は、本願発明のオフセット補正手段と画像補正手段に相当する。シェーディング補正部１０６は、後述するプレビュー画像に対し像のシェーディングを補正がされ、補正されたデジタル画像信号２１０を生成する。なお、第１の実施形態のシェーディング補正部１０６は、本願発明のシェーディング補正手段に相当する。
【００１７】
電源部１０７は、各回路の動作に必要な基準電圧を供給している。電源部１０７は読出回路１０３に第１及び第２の基準電源Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２を、Ａ／Ｄ変換部１０４に基準電圧を供給する第３の基準電源Ｖｒｅｆ３を供給している。また、電源部１０７は、駆動回路１０２に対してバイアス電源を供給している。電源部１０７は画素内のスイッチ素子ＴをＯＮするためのオンバイアスＶｏｎとスイッチ素子ＴをＯＦＦするためのオフバイアスＶｏｆｆを供給する。
【００１８】
制御部１０８は、駆動回路１０２を制御するために、駆動回路１０２に駆動制御信号１１９を供給している。駆動回路１０２は駆動制御信号１１９に基づいて画素アレイ１０１に駆動信号１１１を供給し所定の画素に蓄積された電気信号を転送させている。また制御部１０８は、電源部１０７を制御するために動作制御信号１１８を供給している。電源部１０７は動作制御信号１１８に基づいて画素アレイ１０１、駆動回路１０２、読出回路１０３及びＡ／Ｄ変換部１０４供給する電源を制御している。さらに制御部１０８は、読出回路１０３を制御するための信号１１６、１１７、１２０を供給している。
【００１９】
次に、図１の放射線発生装置について説明する。５０１は被写体に放射線を出射する放射線発生装置、５０２は放射線発生装置を制御するための放射線制御装置である。また５０３はユーザー（不図示）が放射線の照射を行うための曝射ボタン、５０４は放射線撮像装置１００と放射線制御装置５０２を通信するための通信信号、５０５は放射線ビームである。
【００２０】
ユーザーが曝射ボタン５０３をオンすると、放射線制御装置５０２から放射線撮像装置１００に対し、通信信号５０４を介して、放射線が照射可能か確認信号を送る。放射線撮像装置１００から放射線照射を許可する許可信号が出力されると、放射線発生装置５０１が放射線照射を開始する。放射線発生装置５０１はあらかじめ設定された放射線照射期間を過ぎると、放射線照射を停止する。
【００２１】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の概念的な等価回路図を含む撮像システムの概念図である。なお、図１を用いて説明した構成と同じものは同じ番号を付与してあり、詳細な説明は割愛する。
【００２２】
画素アレイ１０１内の各画素２０１は放射線又は光を電荷に変換する変換素子Ｓと、その電荷に応じた電気信号を転送するスイッチ素子Ｔ、とを有する。
【００２３】
放射線又は光を電荷に変換する変換素子Ｓとしては、ガラス基板等の絶縁性基板上に配置され、アモルファスシリコンを主材料とするＰＩＮ型フォトダイオードやＭＩＳ型フォトダイオードなどの光電変換素子が好適に用いられる。また、放射線を電荷に変換する変換素子としては、上述の光電変換素子の放射線入射側に、放射線を光電変換素子Ｓが感知可能な波長帯域の光に変換する波長変換体を備えた間接型の変換素子や、放射線を直接電荷に変換する直接型の変換素子が好適に用いられる。
【００２４】
スイッチ素子Ｔとしては、制御端子と２つの主端子を有するトランジスタが好適に用いられ、光電変換素子が絶縁性基板上に配置されている場合には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が好適に用いられる。変換素子Ｓの一方の電極はスイッチ素子Ｔの２つの主端子の一方に電気的に接続され、他方の電極はセンサバイアス線Ｖｓに電気的に接続される。
【００２５】
制御部１０８は画素アレイ１０１内の所定の行に蓄積された電気信号を、駆動回路１０２を制御することにより、選択した所定の行の電気信号の転送を行わせる。行方向の複数の画素２０１のスイッチ素子、例えばＴ１１〜Ｔ１８は、それらの制御端子が１行目の駆動配線Ｇ１に共通に電気的に接続されている。そして、各スイッチ素子Ｔに対し、駆動回路１０２からスイッチ素子Ｔの導通状態を制御する駆動信号１１１が、駆動配線を介して行単位で与えられる。
【００２６】
列方向の複数の画素２０１のスイッチ素子、例えばＴ１１〜Ｔ８１は、それらの他方の主端子が１列目の信号配線Ｓｉｇ１に電気的に接続されている。例えば、スイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ１８を導通状態にすると、変換素子Ｓ１１で発生した電荷を電気信号として信号配線Ｓｉｇ１を介して読み出される。
【００２７】
制御部１０８は駆動回路１０２により転送された電気信号を、読出回路１０３を制御することにより電気信号の読み出しを行わせる。読出回路１０３は、画素アレイ１０１から並列に出力された電気信号を増幅する増幅回路部２０２と、増幅回路部２０２からの電気信号をサンプルホールドするためのサンプルホールド回路部２０３とを有する。さらに、読出回路１０３は、サンプルホールド回路部２０３から並列に読み出された電気信号を、それぞれ順次出力して直列の電気信号として出力するマルチプレクサ２０４を有する。
【００２８】
制御部１０８は、増幅回路部２０２のリセットスイッチＲＣ１〜８に対して、制御信号１１６を供給している。また制御部１０８はサンプルホールド回路部に対して制御信号１２０ｓ、１２０ｎ、１２０ｏｅを供給している。さらに制御部１０８はマルチプレクサ２０４に対して制御信号１１７を供給している。増幅回路部２０２はそれぞれ、読み出された電気信号を増幅して出力する演算増幅器Ａ１〜８と、積分容量群Ｃｆ１〜８と、積分容量群Ｃｆ１〜８をリセットするリセットスイッチＲＣ１〜８と、を有する増幅回路を、各信号配線に対応して有する。演算増幅器Ａ１〜８の反転入力端子には変換素子Ｓから出力された電気信号が入力され、出力端子から増幅された電気信号が出力される。演算増幅器Ａ１〜８の正転入力端子には基準電圧Ｖｒｅｆ１が入力される。
【００２９】
サンプルホールド回路部２０３は、奇数行の信号成分をサンプリングするサンプリングスイッチＳＨＯＳ１〜８とサンプリング容量Ｃｈｏｓ１〜８、偶数行の信号成分をサンプリングするサンプリングスイッチＳＨＥＳ１〜８とサンプリング容量Ｃｈｅｓ１〜８を有している。
【００３０】
さらに、奇数行のノイズ成分をサンプリングするサンプリングスイッチＳＨＯＮ１〜８とサンプリング容量Ｃｈｏｎ１〜８、偶数行のノイズ成分をサンプリングするサンプリングスイッチＳＨＥＮ１〜８とサンプリング容量Ｃｈｅｎ１〜８、によって構成される。これらのサンプリングスイッチとサンプリング容量を使い、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理が行われる。
【００３１】
マルチプレクサ２０４には、各信号配線に対応してスイッチＭＳＯＮ１〜８，ＭＳＥＮ１〜８，ＭＳＯＳ１〜８，ＭＳＥＳ１〜８，を夫々備えている。制御部１０８がマルチプレクサ２０４の各スイッチを順次選択することにより、並列の電気信号を直列の電気信号１１３に変換する動作が行われる。
【００３２】
変換された直列の電気信号１１３は、バッファアンプＳＨＡを介し、Ａ／Ｄ変換器１０４に入力し、デジタル信号１１４に変換され、デジタル信号処理手段１０５に送られる。
【００３３】
次に図３及び図４（ａ）のタイミングチャートを使用して、放射線画像の撮影フローについて説明する。以下では被写体の放射線画像の撮像の良否を確認するための画像（プレビュー画像）および被写体の放射線画像（診断画像）を取得するフローについて詳細に説明する。
【００３４】
放射線技師が放射線撮像装置１００に撮影開始の指示を行うと、放射線撮像装置１００はアイドリング動作を行う状態になる（Ｓ１０１）。処理１０１では、まず制御部１０８は電源部１０７に動作制御信号１１８を供給し、電源部１０７から画素アレイ１０１、駆動回路１０２、読出回路１０３及びＡ／Ｄ変換部１０４に電源の供給を開始させる。さらに制御部１０８は、駆動回路１０２及び読出回路１０３を制御するための信号１１６、１１７、１１９、１２０を供給し、画素アレイ１０１をアイドリング動作させるように、制御する。
【００３５】
アイドリング動作では、まず、電源部１０７からセンサバイアス配線Ｖｓを介し、変換素子Ｓへバイアス電源を供給する。その状態で、駆動回路１０２から行単位に駆動配線Ｇ１〜８を順次走査し、スイッチ素子Ｔを行単位に順次導通状態にして、変換素子Ｓに蓄積された電荷をリセットする。スイッチ素子Ｔを行単位に順次導通状態にするアイドリング動作が繰り返し行われている状態を、アイドリング状態とする。
【００３６】
次に、アイドリング動作が行われている状態で放射線発生装置５０１の曝射ボタンがオンされたかどうかが制御部１０８によって判定される（Ｓ１０２）。曝射ボタンがオンされるまではアイドリング状態は維持される。曝射ボタンがオンされ、制御部１０８は通信信号５０４を介して確認信号を受信した場合、まず、読出回路１０３を読み出し可能な状態にする。読み出し可能な状態にしたあと、奇数行の駆動配線Ｇ１、Ｇ３、Ｇ５、Ｇ７のリセット動作を１度行う。
【００３７】
リセット動作は、本実施形態では奇数行の駆動配線を順次走査し、画素２０１に蓄積された電気信号をリセットする動作である。また、リセット動作はプレビュー画像に対するオフセット補正を精度よく行うために、プレビュー用オフセット画像読み出し動作とプレビュー用画像読み出し動作での蓄積時間（駆動配線のＯＮとＯＮの間隔）を揃えるために行う。ここで、プレビュー用オフセット画像読み出し動作は、プレビュー用画像読み出し動作よりも前に前記画素アレイ１０１の一部の画素２０１から読み出すものであり、本発明の第３の読み出し動作に相当する。また、プレビュー用画像読み出し動作は、本発明の第１の読み出し動作に相当する。
【００３８】
リセット動作後、放射線照射がされる前に、制御部１０８は、プレビュー画像をオフセット補正するための電気信号を読み出すために、プレビュー用オフセット画像読み出し動作（第３の読み出し動作）を行うように制御する（Ｓ１０３）。処理１０３により、放射線撮像装置１００が放射線照射がされる前にプレビュー用オフセット画像を取得できる。そのため放射線撮像装置１００は、放射線照射が開始された後の処理を減らすことができプレビュー画像を取得するまでの時間を削減し得る。
【００３９】
その後、放射線撮像装置１００は、曝射ボタンがオンされたことにより、放射線発生装置５０１からの照射を許可する場合、放射線照射が開始可能であることを制御部１０８から許可信号を出力する。許可信号は、通信信号５０４を介し放射線制御装置５０２へ送信される（Ｓ１０４）。
【００４０】
放射線制御装置５０２が放射線撮像装置１００からの許可信号を受信すると、放射線制御装置５０２が放射線発生装置５０１を制御し放射線の照射を開始する（Ｓ１０５）。
【００４１】
処理１０５では、制御部１０８は許可信号を出力した後、所定の期間の経過後にプレビュー用画像読み出し動作を開始することが望ましい。放射線制御装置５０２は許可信号を受信してから放射線発生装置５０１が放射線照射を開始するまでに固有の遅延時間を持っているためである。そのためこの遅延時間を所定の期間として設定できるようにすると、正確なプレビュー画像の取得が行えるようになる。
【００４２】
一方で、放射線照射期間のうち、放射線照射開始からプレビュー用画像読み出し動作の期間を長期間にすると、画素２０１に蓄積される電気信号の量が減少してしまう。そのため、診断画像への影響を少なくし、かつ好適なプレビュー画像を得られるよう適切な時間に設定することが好ましい。
【００４３】
そして、所定の期間経過後に、制御部１０８は、プレビュー用画像読み出し動作（第１の読み出し動作）を行う（Ｓ１０６）。処理１０６では、被写体の放射線画像の撮像の良否を確認するための電気信号を取得するために、放射線照射期間に制御部１０８は画素アレイ１０１の一部の画素２０１から電気信号の読み出しを行う。第１の実施形態では奇数行から読み出すこととしている。
【００４４】
放射線照射期間に電気信号の読み出しを行うことで、放射線照射が長い場合であってもプレビュー画像を取得するための時間を削減することができる。
【００４５】
また、プレビュー画像は、被写体の放射線画像の撮像の良否を確認するための画像であるため、制御部１０８は、画素アレイ１０１の一部の画素２０１のみから読み出すことができる。そのため、後述する診断画像よりも画像を取得するまでの時間を短くすることができる。
【００４６】
また、第１の実施形態のリセット動作、第１の読み出し動作、及び、第３の読み出し動作では、奇数行だけ読み出しを行っているが、偶数行だけ、もしくは複数行に１行だけでもよい。また、制御部１０８は、プレビュー用画像読み出し動作は所定の行を間引いて画素アレイ２０１から電気信号の読み出しを行う（以下、間引き駆動方式）でもよい。このように所定の行を間引くことで、プレビュー画像を取得するまでの時間を削減することができる。間引いて読み出す行の間隔は、より早くプレビュー画像を取得するためには、より多くの行を間引くことが望ましい。一方で、プレビュー画像が被写体の位置が把握できる程度の解像度を得る必要があるため、システムに応じて間引いて読み出す間隔を選択することが好ましい。さらには、制御部１０８は、プレビュー用画像読み出し動作により、複数の行の画素２０１から同時に電気信号の読み出し（以下、画素加算方式）を行ってもよい。画素加算方式を行うことによりプレビュー画像の解像度を上げることができ信号量を増加させることができる。また間引き駆動方式と画素加算方式を組み合せることも可能である。ただし、リセット動作や第３の読み出し動作は、蓄積時間を揃えるために、プレビュー用画像読み出し動作（第１の読み出し動作）で行う方式にあわせて行った方がよい。
【００４７】
プレビュー用画像読み出し動作により読み出された電気信号に基づく画像であるプレビュー画像は、デジタル信号処理手段１０５にて、プレビュー用オフセット画像との差分を算出することにより、プレビュー画像のオフセット補正が行われる（Ｓ１０７）。プレビュー画像のオフセット補正を行うことにより、プレビュー画像の解像度を上げることができる。また、必要に応じてプレビュー画像に対しゲイン補正、欠陥補正を行うこともできる。さらに、プレビュー画像にシェーディングが発生している場合にはシェーディング補正部１０６で後述するシェーディング補正を行ってもよい。
【００４８】
また、プレビュー用画像読み出し動作は、後述する診断用画像読み出し動作（第２の読み出し動作）に比べ少ない信号量を高速に読み出せる。そのため、読出回路１０３のフィルタ帯域を高く設定する、読出回路１０３の読み出しゲインを高く設定する等により、プレビュー画像を取得するための時間を短縮こともできる。
【００４９】
放射線照射期間の後に（Ｓ１０８）、制御部１０８は、被写体の放射線画像（診断画像）の撮像を行うための電気信号を画素アレイ１０１から読み出すための診断用画像読み出し動作（第２の読み出し動作）を行う（Ｓ１０９）。ここでは、診断画像を取得するため、画素アレイ１０１中の全ての駆動配線の走査を行い、高解像力での画像を取得する。
【００５０】
次に診断用オフセット画像読み出し動作を行う（Ｓ１１０）。診断用オフセット画像は診断画像のオフセット補正に用いる。
【００５１】
ここで、光電変換素子に例えばアモルファスシリコンのような非昌質の半導体材料等を使うと、任意の読み出し動作の前の駆動履歴により、読み出し動作により取得した画像が変化する。そこで診断用オフセット画像読み出し動作の前に、診断用画像読み出し動作と同じ駆動履歴を与えることが好適である。第１の実施形態の例では、アイドリング、プレビュー用オフセット画像読み出し動作、プレビュー用画像読み出し動作を順次行った後に診断用オフセット画像読み出し動作を行う。
【００５２】
診断用オフセット画像読み出し動作の後、取得した診断画像から診断用オフセット画像の差分に基づきオフセット補正を行い、その後診断画像の補正を行う（Ｓ１１１）
また、オフセット補正以外の診断画像を補正する画像補正手段について説明する。本実施形態ではプレビュー画像取得のため、奇数行だけ放射線照射開始直後に一度読み出している。そのため、奇数行の電気信号の蓄積量が少ないので、診断画像に更に解像度が必要な場合がある。
【００５３】
診断画像の画像補正手段は、画素アレイのうちプレビュー用画像読み出し動作が行われた画素から診断用画像読み出し動作により読み出された電気信号を、画素アレイのうちプレビュー用画像読み出し動作が行われた画素に隣接し、且つ、前記プレビュー用画像読み出し動作が行われていない画素から診断用画像読み出し動作によって読み出された電気信号を用いて補正を行う。本実施形態では、診断画像において、奇数行ごとに、奇数行の画素と、隣接する画素であって、プレビュー画像読み出しを行っていない偶数行の画素との比率を計算する。そして比率の逆数を乗算することにより診断画像のうちプレビュー画像の取得のために失った電気信号を補正することが可能である。
【００５４】
また、診断画像の画像補正手段としては、診断画像にプレビュー用画像読み出し動作により読み出された電気信号に基づく画像であるプレビュー画像を加算することによって、補正することも可能である。
【００５５】
上述の診断画像の画像補正手段により、プレビュー画像を取得した場合であっても、診断画像の解像度の劣化を少なくできる。
【００５６】
次に図４（ｂ）のタイミングチャートを用いて、プレビュー画像のシェーディング補正について説明する。放射線照射期間の開始時からプレビュー用画像読み出し動作が完了するまでに画素アレイの各行に対して電気信号が蓄積された時間を電気信号の蓄積時間とする。実施形態のプレビュー用画像読み出し動作では、画素アレイの各行ごとに電気信号の蓄積時間が異なるため、プレビュー画像にシェーディングが発生する。そのため、補正係数算出手段により、プレビュー画像を補正するために、画素アレイの各行に対する電気信号の蓄積時間の各画素毎の差とプレビュー用画像読み出し動作を行った行の数に基づいて各画素毎に補正係数を算出する。そして補正係数を各行の画素に掛けることで、プレビュー画像のシェーディング補正を行う。本実施形態では補正係数算出手段は、シェーディング補正部１０６に含まれるものとする。
【００５７】
具体的には、各放射線照射の開始から先頭の駆動配線Ｇ１までの読み出し時間をＴＷＡＩＴ、ある駆動配線と次の駆動配線までの時間差をＴＬＩＮＥとする。そしてレビュー用画像読み出し動作で読み出す行数をＮとし、補正する行をｎとすると、補正係数Ｋｎは以下の数式（１）で表わされる。
【００５８】
【数１】
2015115868.tif 000003
【００５９】
シェーディング補正部１０６は、補正係数Ｋｎを掛けることにより各行毎の電気信号の蓄積時間の差による画像のシェーディングを補正し、プレビュー画像を補正できる。シェーディング補正を行うことで、放射線画像の撮像の良否を確認するためより適したプレビュー画像を取得することができる。
【００６０】
このように、放射線照射期間に、プレビュー用画像読み出し動作を行うことにより、放射線照射期間に係わらず、ただちにプレビュー画像を取得することができる。
【００６１】
（第２の実施形態）
以下に、図５及び図６を用いて本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の概念的な等価回路図を含む撮像システムの概念図であり、図６は、第２の実施形態における放射線撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。なお、第１の実施形態において説明した構成と同じものは同じ番号を付与してあり、詳細な説明は割愛する。
【００６２】
本実施形態では、放射線撮像装置１００は、制御部１０８と放射線制御装置５０２を接続せず、同期を取らずに撮影を行う形態となっている。また、本実施形態では放射線撮像装置１００は、画素アレイ１０１に対し放射線照射がされていることを判定する判定手段を有している。本実施形態では判定手段は制御部１０８に含まれるものとしている。
【００６３】
制御部１０８は放射線照射がされる前に繰り返しプレビュー用オフセット画像読み出し動作を行っている。そして、判定手段は、プレビュー用オフセット画像読み出し動作により読み出された電気信号に基づく画像を、デジタル信号処理手段１０５から繰り返し取得している。
【００６４】
本実施形態では、一例として、図６で示すように、撮影開始直後から、制御部１０８は、奇数行の駆動配線Ｇ１、Ｇ３、Ｇ５、Ｇ７の走査、偶数行の駆動配線Ｇ２、Ｇ４、Ｇ６、Ｇ８の走査を繰り返し行い、かつ、プレビュー用オフセット画像読み出し動作を繰り返し行っている。また、制御部１０８は、放射線照射がされる前に、プレビュー用オフセット画像を、奇数行、偶数行からそれぞれ繰り返し取得し、繰り返し読み出されるたびに、更新している。
【００６５】
放射線の照射が開始されると、制御部１０８がプレビュー用オフセット画像読み出し動作に基づいて読み出した画像に放射線情報が付加されるため、判定手段は、読み出された画像から放射線の照射の有無を判定することができる。この際、判定手段は、所定のプレビュー用オフセット画像読み出し動作と次に行われるプレビュー用オフセット画像読み出し動作によって読み出された電気信号に基づく画像の平均値を計算することにより放射線の照射の有無を判定することができる。
【００６６】
図６において、判定手段は、奇数プレビュー用オフセット画像読み出し動作（４）で得られたプレビュー用オフセット画像と奇数プレビュー用オフセット画像読み出し動作（３）で得られたプレビュー用オフセット画像の、各画像の平均値の差分が閾値以上である場合に、放射線の照射が開始されたことを判定することが可能になる。
【００６７】
その後、判定手段は計算された差分画像が、プレビュー画像として使用可能な放射線量が照射されているか判定する。この場合に、判定手段が判定するための閾値としては、例えば、プレビュー画像のランダムノイズに対し、１０倍以上の値を閾値にすることができる。
【００６８】
画素アレイ１０１に対し放射線の照射が開始されたかどうかを、判定手段が判定する方法として、所定のプレビュー用オフセット画像読み出し動作と、その次にプレビュー用オフセット画像読み出し動作によって読み出された電気信号に基づく画像の平均値との差分が閾値以上である場合に放射線の照射が開始されたと判定することができる。
【００６９】
判定手段が有する他の判定方法を説明する。判定手段は、制御部１０８が繰り返し行うプレビュー用オフセット画像読み出し動作により読み出された電気信号に基づく画像内の最大値と最小値の差分（コントラスト）が閾値以上である場合に放射線の照射が開始されたと判定することもできる。例えば、放射線照射時に被写体を透過した箇所と透過していない箇所のコントラストの差を判定基準として用いることができる。
【００７０】
そして、判定手段が放射線の照射が開始されたことを判定した後に、制御部１０８は、駆動回路１０２、読出回路１０３の制御を変更し、プレビュー用画像読み出し動作に入る。放射線照射が開始されたことを判定した後、判定手段が判定した際の所定の読み出し動作が偶数プレビュー用オフセット画像読み出し動作時であった場合、制御部１０８は偶数行の駆動配線Ｇ２、Ｇ４、Ｇ６、Ｇ８を再度走査し、その前までに画素に蓄積された電気信号をリセットする。制御部１０８は、リセット動作の後、プレビュー用画像読み出し動作を行う。その後デジタル信号処理手段１０５は読み出された電気信号に基づくプレビュー画像に対し、プレビュー用オフセット補正を行う。この時に、制御部１０８は、直前に更新された、偶数プレビュー用オフセット画像読み出し動作（３）で取得したプレビュー用オフセット画像を用いて行う。
【００７１】
また、本実施形態では、放射線照射後、制御部１０８が、偶数行の駆動配線Ｇ２、Ｇ４、Ｇ６、Ｇ８を再度走査し、画素に蓄積された電気信号のリセットを行っているので、各偶数行の電気信号の蓄積時間が同じになる。そのためプレビュー画像に電気信号の蓄積時間の差に起因したシェーディングがほとんど発生せず、プレビュー画像に対しシェーディング補正を行わなくてもよいという特徴がある。その後、診断画像を取得するが、以降は、第１の実施形態と同様である。
【００７２】
このように、放射線制御装置と同期を取らない放射線撮像装置において、プレビュー画像の取得時間を削減することができる。
【００７３】
また、本実施形態で説明したプレビュー画像の取得方法は、図５で示した放射線発生装置と同期を取らない放射線撮像装置に好適な方法であるが、図１で示した放射線撮像装置や第３の実施形態で後述する図７で示す放射線撮像装置であっても適用可能である。
【００７４】
（第３の実施形態）
以下に、図７及び図８を用いて本発明の第３の実施形態について説明する。図７は、本発明の第３の実施形態に係る放射線撮像装置の概念的な等価回路図を含む放射線撮像システムの概念図であり、図８は、第３の実施形態における放射線撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。なお、第１の実施形態において説明した構成と同じものは同じ番号を付与してあり、詳細な説明は割愛する。
【００７５】
本実施形態の放射線撮像装置１００は、第２の実施形態と同様に、制御部１０８と放射線制御装置５０２を接続せず、同期を取らずに撮影を行う形態となっている。本実施形態では、制御部１０８は、奇数行の駆動配線Ｇ１、Ｇ３、Ｇ５、Ｇ７の走査、偶数行の駆動配線Ｇ２、Ｇ４、Ｇ６、Ｇ８の走査を繰り返している。さらに制御部１０８は、センサバイアス配線Ｖｓに流れる電流を放射線電流モニタ部３００でモニタし、放射線照射の有無を判定している。
【００７６】
本実施形態におけるプレビュー画像のオフセット補正とプレビュー画像とプレビュー用オフセット画像の取得のフローについて説明する。
【００７７】
放射線の照射が開始されると、制御部１０８は放射線照射を検知し、リセット動作を１度行うことにより、画素２０１に蓄積された電気信号をリセットする。制御部１０８は、放射線の照射開始からＴＯＦＦＳＥＴ時間の経過後、プレビュー用オフセット画像読み出し動作を行い、さらにＴＸＲＡＹ時間経過後、プレビュー用画像読み出し動作を行う。そして、デジタル信号処理手段１０５は、これらの読み出し動作に基づく画像の差分を算出することによりオフセット補正を行う。その結果、ＴＸＲＡＹ時間からＴＯＦＦＳＥＴ時間を差し引いた時間に比例する電気信号が蓄積され、プレビュー画像を取得することができる。また、第２の実施形態と同様に、プレビュー用オフセット画像読み出し動作を行った画素アレイ１０１内の各行の電気信号の蓄積時間がほぼ同じになるため、プレビュー画像に対しシェーディング補正をしなくてもよい。
【００７８】
このように、プレビュー画像のオフセット補正は、プレビュー画像の読み出し動作により取得した画像と、前記放射線照射の開始からプレビュー画像の読み出し動作を行う前までの間に取得したプレビュー用オフセット画像との差分を算出することによって補正することができる。
【００７９】
以上の本実施形態で説明したプレビュー画像のオフセット補正は、図７で示した放射線照射の有無を電流モニタ部により検知できる放射線撮像装置に好適な方法を示した。しかし、本実施形態での補正方法は第１及び第２の実施形態で示した放射線撮像装置であっても適用可能である。
【００８０】
（第４の実施形態）
図９は、本発明の放射線撮像装置の実施形態である放射線撮像システム４００への応用例を示す模式図である。放射線撮像装置の実施形態である放射線撮影システム４００には、本発明の前記いずれかの実施形態にかかる放射線撮像装置１００が適用される。
【００８１】
放射線撮像システム４００は、放射線発生装置（不図示）、放射線源としてのＸ線チューブ６０５０と、放射線撮像装置１００と、信号処理手段としてのイメージプロセッサ６０７０と、表示手段としてのディスプレイ６０８０、６０８１とを有する。さらに、放射線撮像システム４００は、これらに加えて、フィルムプロセッサ６１００と、レーザープリンタ６１２０とを有する。
【００８２】
放射線源としてのＸ線チューブ６０５０が発生させた放射線（Ｘ線）は、被検者（被写体）６０６１の撮影部位６０６２を透過し、放射線撮像装置１００に入射する。放射線撮像装置１００に入射した放射線には、被検者（被写体）６０６１の撮影部位６０６２の内部の情報が含まれている。
【００８３】
第１の実施形態と同様に、放射線撮像装置１００は、放射線発生装置（不図示）の曝射ボタンがオンされたことにより放射線照射を許可する場合、放射線源からの放射線の照射を許可するための許可信号を放射線発生装置に出力する。放射線発生装置は放射線撮像装置１００からの許可信号を受信すると、放射線源を制御し放射線の照射を開始する。放射線撮像装置１００は制御部１０８から許可信号を出力した後、所定の期間の経過後にプレビュー用画像読み出し動作を開始する。
【００８４】
放射線撮像装置１００に放射線が入射すると、電気的な被検者（被写体）６０６１の撮影部位６０６２の情報が得られる。この情報は、デジタル形式に変換されて、信号処理手段としてのイメージプロセッサ６０７０に出力される。
【００８５】
信号処理手段としてのイメージプロセッサ６０７０は、ＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭを備えるコンピュータが適用される。さらに、イメージプロセッサ６０７０は、記録手段として各種情報を記録可能な記録媒体を有する。たとえば、イメージプロセッサ６０７０は、記録手段としてＨＤＤやＳＳＤや記録可能な光ディスクドライブなどを内蔵している。または、イメージプロセッサ６０７０は、記録手段としてのＨＤＤやＳＳＤや記録可能な光ディスクドライブなどを外部に接続可能であってもよい。
【００８６】
そして、信号処理手段としてのイメージプロセッサ６０７０は、この情報に所定の信号処理を施し、表示手段としてのディスプレイ６０８０に表示させる。
【００８７】
本実施形態の放射線撮像装置１００を放射線撮像システム４００して適用した場合、放射線照射開始後、放射線照射期間にプレビュー用画像読み出し動作を行うことができ、プレビュー画像を取得することができる。そのため、放射線照射時間が長い場合でも、ただちにプレビュー画像表示し、被検者（被写体）や検者（ユーザー）は、プレビュー画像を確認することができる。
【００８８】
また、イメージプロセッサ６０７０は、この情報を記録手段としてのＨＤＤやＳＳＤや記録可能な光ディスクドライブに記録できる。
【００８９】
また、イメージプロセッサ６０７０は、情報の伝送手段として、外部に情報を伝送可能なインターフェースを有する構成であってもよい。このような伝送手段としてのインターフェースには、たとえば、ＬＡＮや電話回線６０９０を接続可能なインターフェースが適用できる。
【００９０】
そして、イメージプロセッサ６０７０は、伝送手段としてのインターフェースを介して、この情報を遠隔地に伝送することができる。たとえば、イメージプロセッサ６０７０は、この情報を、放射線撮像装置１００が設置されたＸ線ルームから離れた場所にあるドクタールームに伝送する。これにより、医師等は、遠隔地において被検者（被写体）の診断が可能となる。また、放射線撮像システム４００は、記録手段としてのフィルムプロセッサ６１００により、この情報をフィルム６２１０に記録することもできる。
【００９１】
以上、本発明を実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれらの特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明の範囲に含まれる。さらに、上述した各実施形態は本発明の一実施の形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１００  放射線撮像装置
１０１  画素アレイ
１０２  駆動回路
１０３  読出回路
１０４  Ａ／Ｄ変換器
１０５  デジタル信号処理手段
１０６  シェーディング補正部
１０７  電源部
１０８  制御部
２０１  画素
２０２  増幅回路部
２０３  サンプルホールド回路部
２０４  マルチプレクサ
４００  放射線撮像システム
５０１  放射線発生装置
５０２  放射線制御装置
６０７０  信号処理手段
６０８０  表示手段
【図１】
2015115868.tif 000004
【図２】
2015115868.tif 000005
【図３】
2015115868.tif 000006
【図４】
2015115868.tif 000007
【図５】
2015115868.tif 000008
【図６】
2015115868.tif 000009
【図７】
2015115868.tif 000010
【図８】
2015115868.tif 000011
【図９】
2015115868.tif 000012