(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期信号に従ったフレームレートで複数の放射線画像を撮像する撮像部と、前記撮像部を制御する制御部とを備える放射線撮像装置であって、
前記制御部は、前記撮像部における温度の変化が低減されるように、前記フレームレートが所定フレームレートより遅い場合に、撮像動作の他に、前記撮像動作で発生する熱の他に追加の熱を発生させる温度制御動作を前記撮像部に行わせる、
ことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記フレームレートが前記所定フレームレートより遅い場合に、前記同期信号に従って前記撮像部のリセット動作を前記撮像部に行わせ、前記リセット動作から前記所定フレームレートに応じた待ち時間の経過後に前記温度制御動作を前記撮像部に行わせる、
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】
前記制御部は、前記所定フレームレートに応じて前記待ち時間を決定する、
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】
前記撮像部は、複数の画素を有する画素アレイを備え、
前記複数の画素の各々は、放射線を電気信号に変換する変換素子と、前記変換素子で変換された電気信号に応じた信号を出力する画素内読出回路とを含み、
前記温度制御動作は、前記撮像動作において前記画素内読出回路が消費する電力の他に追加の電力を前記画素内読出回路に消費させる動作を含む、
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】
前記画素内読出回路は、直列に接続された電流源および増幅トランジスタを含む増幅回路を含み、前記増幅トランジスタは、前記変換素子で変換された電気信号に応じた信号を出力し、
前記撮像動作は、前記変換素子で変換された電気信号の検出のために前記電流源をイネーブルする動作を含み、前記温度制御動作は、熱を発生するための電力を消費するように前記電流源をイネーブルする動作を含む、
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】
前記制御部は、単位時間当たりに前記電流源がイネーブルされる時間であるイネーブル比率を制御するように構成され、
前記温度制御動作は、前記フレームレートの変化による前記イネーブル比率の変化が低減されるように実行される、
ことを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記温度制御動作は、断続的に実行される、
ことを特徴とする請求項１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】
前記温度制御動作は、連続する２つの前記同期信号で規定されるフレーム期間の一部において連続的に実行される、
ことを特徴とする請求項１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】
前記制御部は、放射線が照射されない状態で前記撮像部にダミーの撮像を実行させることによって得られたオフセット画像に基づいて前記複数の放射線画像を補正し、
前記オフセット画像は、前記複数の放射線画像の補正において共通に使用される、
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】
放射線源と、
前記放射線源から放射された放射線を検出するように配置された請求項１乃至９のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と、
を備えることを特徴とする放射線撮像システム。
【請求項１１】
前記放射線源および前記放射線撮像装置は、回転可能なＣアームに互いに対向するように取り付けられている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の放射線撮像システム。
【請求項１２】
前記フレームレートは、前記Ｃアームの回転中に被検体が等角度間隔で撮像されるように決定されている、
ことを特徴とする請求項１１に記載の放射線撮像システム。
【請求項１３】
同期信号に従ったフレームレートで複数の放射線画像を連続的に撮像する撮像部と、前記撮像部を制御する制御部とを備える放射線撮像装置であって、
前記制御部は、前記フレームレートで複数の放射線画像を連続的に撮像する際の前記撮像部における温度の変化が低減されることにより前記制御部で格納され得るオフセット画像が前記複数の放射線画像の補正において共通に使用されるように、撮像動作の他に、前記撮像動作で発生する熱の他に追加の熱を発生させる温度制御動作を前記撮像部に行わせる、
ことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記撮像動作と前記撮像動作との間において、待ち時間の経過に応じて前記温度制御動作を前記撮像部に行わせる、
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】
同期信号に従ったフレームレートで複数の放射線画像を連続的に撮像する撮像部と、前記撮像部を制御する制御部とを備える放射線撮像装置であって、
前記制御部は、前記フレームレートで複数の放射線画像を連続的に撮像する際の前記撮像部における温度の変化が低減されることにより前記制御部で格納され得るオフセット画像が前記複数の放射線画像の補正において共通に使用されるように、撮像動作の他に、前記撮像動作で発生する熱の他に追加の熱を発生させる温度制御動作を前記撮像部に行わせ、
前記制御部は、前記フレームレートが所定フレームレートより遅い場合に、前記同期信号に従って前記撮像部のリセット動作を前記撮像部に行わせ、前記リセット動作から前記所定フレームレートに応じた待ち時間の経過後に前記温度制御動作を前記撮像部に行わせる、
ことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記所定フレームレートに応じて前記待ち時間を決定する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の放射線撮像装置。
【請求項１７】
同期信号に従ったフレームレートで複数の放射線画像を連続的に撮像する撮像部と、前記撮像部を制御する制御部とを備える放射線撮像装置であって、
前記制御部は、前記フレームレートで複数の放射線画像を連続的に撮像する際の前記撮像部における温度の変化が低減されることにより前記制御部で格納され得るオフセット画像が前記複数の放射線画像の補正において共通に使用されるように、撮像動作の他に、前記撮像動作で発生する熱の他に追加の熱を発生させる温度制御動作を前記撮像部に行わせ
前記温度制御動作は、連続する２つの前記同期信号で規定されるフレーム期間の一部において連続的に実行される、
ことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項１８】
同期信号に従ったフレームレートで複数の放射線画像を連続的に撮像する撮像部と、前記撮像部を制御する制御部とを備える放射線撮像装置であって、
前記制御部は、前記フレームレートで複数の放射線画像を連続的に撮像する際の前記撮像部における温度の変化が低減されることにより前記制御部で格納され得るオフセット画像が前記複数の放射線画像の補正において共通に使用されるように、撮像動作の他に、前記撮像動作で発生する熱の他に追加の熱を発生させる温度制御動作を前記撮像部に行わせ、
前記制御部は、前記フレームレートが所定フレームレートより遅い場合に前記温度制御動作を前記撮像部に行わせる、
ことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項１９】
前記撮像部は、複数の画素を有する画素アレイを備え、
前記複数の画素の各々は、放射線を電気信号に変換する変換素子と、前記変換素子で変換された電気信号に応じた信号を出力する画素内読出回路とを含み、
前記温度制御動作は、前記撮像動作において前記画素内読出回路が消費する電力の他に追加の電力を前記画素内読出回路に消費させる動作を含む、
ことを特徴とする請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項２０】
前記画素内読出回路は、直列に接続された電流源および増幅トランジスタを含む増幅回路を含み、前記増幅トランジスタは、前記変換素子で変換された電気信号に応じた信号を出力し、
前記撮像動作は、前記変換素子で変換された電気信号の検出のために前記電流源をイネーブルする動作を含み、前記温度制御動作は、熱を発生するための電力を消費するように前記電流源をイネーブルする動作を含む、
ことを特徴とする請求項１９に記載の放射線撮像装置。
【請求項２１】
前記制御部は、単位時間当たりに前記電流源がイネーブルされる時間であるイネーブル比率を制御するように構成され、
前記温度制御動作は、前記フレームレートの変化による前記イネーブル比率の変化が低減されるように実行される、
ことを特徴とする請求項２０に記載の放射線撮像装置。
【請求項２２】
前記温度制御動作は、断続的に実行される、
ことを特徴とする請求項１３乃至２１のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項２３】
前記制御部は、放射線が照射されない状態で前記撮像部にダミーの撮像を実行させることによって得られた前記オフセット画像に基づいて前記複数の放射線画像を補正し、
前記オフセット画像は、前記複数の放射線画像の補正において共通に使用される、
ことを特徴とする請求項１３乃至２２のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項２４】
放射線源と、
前記放射線源から放射された放射線を検出するように配置された放射線撮像装置と、を備え、
前記放射線撮像装置は、請求項１３乃至２３のいずれか１項に記載されていることを特徴とする放射線撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮像装置および放射線撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の放射線画像を連続的に撮像することができる放射線撮像装置がある。特許文献１には、放射線を断続的に被写体に放射する放射線源と、該被写体からの放射線を光信号に変換する変換体と、該光信号を電気信号に変換する撮像素子とを有する放射線撮像装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４５７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の放射線画像を連続的に撮像することができる放射線撮像装置において、フレームレートを変化させた場合、それに応じて放射線撮像装置における消費電力が変化することによって、発生するノイズも変化しうる。つまり、フレームレートの変化は、撮像される複数の放射線画像においてノイズの変化、即ち画質の劣化をもたらしうる。
【０００５】
本発明は、複数の放射線画像を連続的に撮像することができる放射線撮像装置においてフレームレートを変化させた場合における画質の劣化を低減するために有利な技術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】
【０００６】
本発明の１つの側面は、同期信号に従ったフレームレートで複数の放射線画像を撮像する撮像部と、前記撮像部を制御する制御部とを備える放射線撮像装置に係り、前記制御部は、前記撮像部における温度の変化が低減されるように、前記フレームレートが所定フレームレートより遅い場合に、撮像動作の他に、前記撮像動作で発生する熱の他に追加の熱を発生させる温度制御動作を前記撮像部に行わせる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の放射線画像を連続的に撮像することができる放射線撮像装置においてフレームレートを変化させた場合における画質の劣化を低減するために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の１つの実施形態における放射線撮像システムの構成を例示する図。
【図２】画素アレイを構成する１つの画素の構成を例示する図。
【図３】画素の動作を例示する図。
【図４】画素アレイを構成する撮像ユニットを例示する図。
【図５】複数の撮像ユニットからの信号の読出動作を例示するタイムチャート。
【図６】比較例を示す図。
【図７】比較例を示す図。
【図８】複数の放射線画像の連続的な撮像においてフレームレートが変化する場合における実施形態の動作を例示する図。
【図９】フレームレートの変化、および、該フレームレートで動作する撮像部の単位時間当たりの消費電力を例示する図。
【図１０】複数の放射線画像の連続的な撮像においてフレームレートが変化する場合における他の実施形態の動作を例示する図。
【図１１】放射線撮像システムの適用例を示す図。
【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をその例示的な実施形態を通して説明する。図１には、本発明の１つの実施形態における放射線撮像システム１の構成が例示されている。放射線撮像システム１は、放射線撮像装置１００と、システム制御部１０１と、画像表示部１０２と、放射線源制御部１０３と、放射線源１０４とを備える。システム制御部１０１は、放射線撮像装置１００と放射線源制御部１０３とが同期して動作するように放射線撮像装置１００および放射線源制御部１０３を制御する。システム制御部１０１の機能の全部または一部は、例えば、放射線撮像装置１００に組み込まれてもよい。放射線撮像装置１００と放射線源制御部１０３との同期制御は、システム制御部１０１が発生する同期信号ＳＹＮＣによってなされうる。放射線源制御部１０３は、放射線源１０４からの放射線の照射を制御する。
【００１０】
放射線源１０４から放射された放射線は、被検体を透過して放射線撮像装置１００に入射する。放射線撮像装置１００は、入射した放射線によって形成される放射線画像を検出しシステム制御部１０１に提供する。システム制御部１０１は、放射線撮像装置１００から提供された放射線画像を処理し、処理された放射線画像を画像表示部１０２に表示させる。放射線源１０４は、同期信号ＳＹＮＣに同期して放射線を断続的に放射する機能を有し、放射線撮像装置１００は、同期信号ＳＹＮＣに同期して放射線画像を撮像する機能を有する。システム制御部１０１は、同期信号ＳＹＮＣの周期を変化させることによって、放射線撮像装置１００による撮像の周期および放射線源１０４による放射線の放射の周期を変更することができる。これは、同期信号ＳＹＮＣの周期を変化させることによって放射線撮像装置１００の撮像動作におけるフレームレートを変更することを意味する。
【００１１】
放射線撮像装置１００は、撮像部ＩＳと、制御部１０９とを含む。制御部１０９は、同期信号ＳＹＮＣによって規定されるフレームレートが所定フレームレートより遅い場合に、放射線画像を撮像する撮像動作の他に、撮像動作で発生する熱の他に追加の熱を発生させる温度制御動作を撮像部ＩＳに行わせる。ここで、制御部１０９は、同期信号ＳＹＮＣによって規定されるフレームレートの変化による撮像部ＩＳの温度変化が低減されるように温度制御動作を撮像部ＩＳに行わせる。所定フレームレートは、例えば、システム制御部１０１に設定されるフレームレートであり、所定フレームレートを特定する情報は、システム制御部１０１から放射線撮像装置１００の制御部１０９に提供されうる。
【００１２】
撮像部ＩＳは、複数の画素を有する画素アレイＰＡと、画素アレイＰＡから放射線画像を構成する信号を読み出す読出回路ＲＣとを有する。画素アレイＰＡの複数の画素は、放射線を電気信号に変換する変換素子と、該変換素子で変換された電気信号に応じた信号を出力する画素内読出回路とを含む。変換素子および画素内読出回路については、後述される。温度制御動作は、撮像動作において画素内読出回路が消費する電力の他に追加の電力を画素内読出回路に消費させる動作を含みうる。
【００１３】
画素アレイＰＡは、一例において、複数の撮像ユニット１０６の配列と、複数の撮像ユニット１０６の配列を覆うシンチレータとで構成されうる。各撮像ユニット１０６は、例えば、ＣＭＯＳ型撮像素子で構成され、複数の画素の配列を含みうる。複数の撮像ユニット１０６は、各撮像ユニット１０６内における画素の配列ピッチと、隣り合う撮像ユニット１０６間における画素のピッチとが等しいように配列されうる。図１において、画素アレイＰＡの上辺部および下辺部には、各撮像ユニット１０６に形成された不図示の端子（電極パッド）が配置され、該端子は、例えば、不図示のフライングリード式プリント配線板で読出回路ＲＣと接続されうる。
【００１４】
読出回路ＲＣは、アナログマルチプレクサ１３１〜１３８、差動増幅器１４１〜１４８、ＡＤ変換器１５１〜１５８を含みうる。アナログマルチプレクサ１３１〜１３８の各々は、それに接続された撮像ユニット１０６の出力信号を選択し、選択した出力信号を対応する差動増幅器に出力する。例えば、アナログマルチプレクサ１３１は、それに接続された複数の撮像ユニット１０６の出力信号を選択し、その出力信号をアナログマルチプレクサ１３１に接続された差動増幅器１４１に出力する。１つのアナログマルチプレクサに接続された複数の撮像ユニット１０６は、１つのブロックを構成する。ＡＤ変換器１５１〜１５８は、制御部１０９から提供される同期クロックに従い、差動増幅器１４１〜１４８から提供されるアナログ画像信号をデジタル画像データに変換し、制御部１０９に提供する。制御部１０９は、ＡＤ変換器１５１〜１５８から提供されたブロックごとのデジタル画像データを合成してフレームデータ（放射線画像データ）を生成し、システム制御部１０１に転送する。
【００１５】
制御部１０９は、放射線撮像装置１００に放射線が照射されてない状態でダミーの撮像を実行し、これによって得られるフレームデータをオフセット画像として格納するように構成されうる。制御部１０９は、放射線が照射された状態で撮像された複数のフレームデータ（放射線画像）をオフセット画像に基づいて補正して出力するように構成されうる。このような補正機能は、システム制御部１０１に設けられてもよい。ここで、温度制御動作を伴う制御において得られた複数のフレームデータ（放射線画像）に含まれるうるオフセット成分は互いにほぼ等しいので、オフセット画像は、複数のフレームデータの補正において共通に使用されうる。
【００１６】
システム制御部１０１と放射線撮像装置１００の制御部１０９とは、制御インターフェース１１０、画像データインターフェース１１１、ＲＥＡＤＹ信号線１１２、同期信号線１１３、曝射許可信号線１１４で接続されうる。システム制御部１０１は、制御インターフェース１１０を介して制御部１０９に対して撮像モード、フレームレート（フレームレートが変化する場合には最高フレームレートを含む）、各種パラメータ（蓄積時間など）などを設定しうる。制御部１０９は、制御インターフェース１１０を介してシステム制御部１０１に対して放射線撮像装置１００の状態等を示す情報を伝送しうる。制御部１０９は、画像データインターフェースを介してシステム制御部１０１に対して、撮像により得られた放射線画像データを伝送しうる。制御部１０９は、ＲＥＡＤＹ信号線１１２を介して、放射線撮像装置１００が撮像可能状態になったことをシステム制御部１０１に通知しうる。制御部１０９からＲＥＡＤＹ信号線１１２を介してＲＥＡＤＹ信号を受けたシステム制御部１０１は、同期信号線１１３を介して制御部１０９に対して同期信号ＳＹＮＣを伝達しうる。制御部１０９は、曝射許可信号線１１４を介してシステム制御部１０１に対して曝射許可信号を伝達し、システム制御部１０１は、曝射許可信号がイネーブル状態である間に放射線源制御部１０３に曝射信号を送信し、放射線源１０４に放射線を放射させうる。放射線源１０４から放射され被検体を透過した放射線は、放射線撮像装置１００の画素アレイＰＡに入射し、この放射線の強度分布に応じた電荷が画素アレイＰＡの複数の画素にそれぞれ蓄積され、これらを読み出すことによって放射線画像が生成されうる。
【００１７】
図２には、画素アレイＰＡを構成する１つの画素ＰＩＸの構成が例示されている。画素アレイＰＡは、前述のように、複数の撮像ユニット１０６の配列と、この配列を覆うシンチレータとで構成され、各撮像ユニット１０６は、複数の画素ＰＩＸの配列を含みうる。画素ＰＩＸは、光電変換素子としてのフォトダイオードＰＤと、光電変換素子で変換された電気信号に応じた信号を出力する画素内読出回路ＰＲＣとを含みうる。シンチレータは、放射線を可視光に変換し、光電変換素子は、可視光を電気信号（電荷）に変換する。シンチレータおよび光電変換素子は、放射線を電気信号に変換する変換素子を構成する。このような例に代えて、放射線を直接に電気信号に変換する変換素子が採用されてもよい。
【００１８】
画素内読出回路ＰＲＣは、ＭＯＳトランジスタＭ１〜Ｍ１３、容量Ｃ１、Ｃｆｄ、Ｃｃ１、ＣＳ、ＣＮ、電流源Ｉ１、Ｉ２、フローティングディフュージョンＦＤを含みうる。フローティングディフュージョンＦＤは、容量Ｃｆｄを有する。以下において、ＭＯＳトランジスタＭ１〜Ｍ１３は、それらの個々の機能に応じた名称で呼ばれうる。リセットスイッチＭ２は、光電変換によって発生しフローティングディフュージョンＦＤ（容量Ｃｆｄ）に蓄積された電荷を放電させるためのスイッチである。感度切替スイッチＭ１は、低感度モード（高ダイナミックレンジモード）と高感度モードとを切り替えるスイッチである。容量Ｃ１は、ダイナミックレンジを拡大するための容量であり、感度切替スイッチＭ１がオンするとフローティングディフュージョンＦＤに接続され、電荷の蓄積が可能となる。感度切替スイッチＭ１をオンすると、フローティングディフュージョンＦＤの容量が増加し、感度は低くなるがダイナミックレンジが拡大する。よって、例えば、高感度が必要な透視撮像時には感度切替スイッチＭ１をオフし、高ダイナミックレンジが必要なＤＳＡ撮像時などには感度切替スイッチＭ１をオンする。
【００１９】
増幅トランジスタ（第１画素アンプ）Ｍ４は、電流源Ｉ１と直列に接続され、電流源Ｉ１とともにソースフォロア増幅器として動作する。イネーブルスイッチＭ３は、電流源Ｉ１および増幅トランジスタＭ４を動作状態とするためのスイッチである。イネーブルスイッチＭ３がイネーブル信号ＥＮに応じてオンすると、電流源Ｉ１および増幅トランジスタＭ４が動作状態となる。
【００２０】
増幅トランジスタＭ４の後段には、フォトダイオードＰＤで発生するｋＴＣノイズを除去するクランプ回路が設けられている。該クランプ回路は、クランプ容量ＣｃｌおよびクランプスイッチＭ５を含む。増幅トランジスタ（第２画素アンプ）Ｍ７は、電流源Ｉ２と直列に接続され、電流源Ｉ２とともにソースフォロア増幅器として動作する。イネーブルスイッチＭ６は、電流源Ｉ２および増幅トランジスタＭ７を動作状態とするためのスイッチである。イネーブルスイッチＭ６がイネーブル信号ＥＮに応じてオンすると、電流源Ｉ２および増幅トランジスタＭ７が動作状態となる。
【００２１】
増幅トランジスタＭ７の後段には、２つのサンプルホールド回路が設けられている。スイッチＭ８および容量ＣＳは、光信号を保持するサンプルホールド回路を構成する。容量ＣＳは、光信号を保持する容量である。スイッチＭ１１および容量ＣＮは、ノイズ信号を保持するサンプルホールド回路を構成する。容量ＣＮは、ノイズ信号を保持する容量である。増幅トランジスタ（第３画素アンプ）Ｍ１０は、ソースフォロアとして動作する。スイッチＭ９は、増幅トランジスタＭ１０で増幅された光信号をＳ信号出力線へ出力するためのアナログスイッチ（転送スイッチ）である。増幅トランジスタ（第３画素アンプ）Ｍ１３は、ソースフォロアとして動作する。スイッチ１２は、増幅トランジスタＭ１３で増幅されたノイズ信号をＮ信号出力線へ出力するためのアナログスイッチ（転送スイッチＮ）である。
【００２２】
イネーブル信号ＥＮは、イネーブルスイッチＭ３、Ｍ６のゲートに供給され、増幅トランジスタＭ４、Ｍ７を動作状態とさせるための制御信号である。イネーブル信号ＥＮがハイレベル（アクティブレベル、つまり活性状態）の時、電流源Ｉ１、Ｉ２が電流を流し、増幅トランジスタＭ４、Ｍ７が動作状態となる。感度切替信号ＷＩＤＥは、感度切替スイッチＭ１のゲートに供給される。感度切替信号ＷＩＤＥがローレベルの時は、感度切替スイッチＭ１がオフし高感度モードとなる。リセット信号ＰＲＥＳは、リセットスイッチＭ２をオンしてフォトダイオードＰＤに蓄積された電荷を放電させる。クランプ信号ＰＣＬは、クランプスイッチＭ５のゲートに供給される。クランプ信号ＰＣＬがハイレベルのとき、クランプスイッチＭ５がオンし、クランプ容量Ｃｃｌの１つの端子が基準電圧ＶＣＬにセットされる。
【００２３】
光信号のサンプルホールドを制御するＳＨ制御信号ＴＳは、スイッチＭ８のゲートに供給される。ＳＨ制御信号ＴＳがハイレベルのとき、スイッチＭ８がオンし、光信号が増幅トランジスタＭ７を通して容量ＣＳに転送される。次いで、全ての画素のＳＨ制御信号ＴＳがローレベルとされ、これによってスイッチＭ８がオフすることで、サンプルホールド回路への光信号電荷の保持が完了する。ノイズ信号のサンプルホールドを制御するＳＨ制御信号ＴＮ信号は、スイッチＭ１１に供給される。ＳＨ制御信号ＴＮがハイレベルのとき、スイッチＭ１１がオンし、ノイズ信号が増幅トランジスタＭ７を通して容量ＣＮに転送される。次いで、全ての画素のＳＨ制御信号ＴＮがローレベルとされ、これによってスイッチＭ１１がオフすることで、サンプルホールド回路へのノイズ信号電荷の保持が完了する。容量ＣＳ、容量ＣＮによるサンプルホールド後は、スイッチＭ８、Ｍ１１がオフとなり、容量ＣＳ、容量ＣＮは前段の回路と切り離される。
【００２４】
図３には、画素ＰＩＸの動作が例示されている。図３を参照しながら放射線に応じた電荷の蓄積から光信号を保持する容量ＣＳおよびノイズ信号を保持する容量ＣＮに電荷がサンプルホールドされるまでの動作を説明する。画素アレイＰＡが複数の撮像ユニット１０６の配列で構成される場合、複数の撮像ユニット１０６は、同一のタイミングで制御されうる。
【００２５】
時刻ｔ５０で撮像モード（感度）が設定される。その後、同期信号ＳＹＮＣが検出されると、時刻ｔ５１から撮像のための駆動が開始される。同期信号ＳＹＮＣは、この例ではシステム制御部１０１から放射線撮像装置１００の制御部１０９に提供されるが、放射線撮像装置１００が発生し、システム制御部１０１に提供してもよい。
【００２６】
時刻ｔ５１からリセット駆動（リセット動作）Ｒ１が始まる。リセット駆動Ｒ１は、リセットおよびクランプを行う駆動である。まず、制御部１０９は、時刻ｔ５１でイネーブル信号ＥＮをハイレベルにし、電流源Ｉ１、Ｉ２を動作状態にする。電流源Ｉ１を動作状態にすることは、２つの電圧ライン（例えば、電源ラインと接地ライン）の間に電流経路を確立することを意味する。同様に、電流源Ｉ２を動作状態にすることは、２つの電圧ライン（例えば、電源ラインと接地ライン）の間に電流経路を確立することを意味する。電流源Ｉ１を動作状態にすることは、電流源Ｉ１および増幅トランジスタＭ４で構成される増幅回路を動作状態にすることを意味する。電流源Ｉ２を動作状態にすることは、電流源Ｉ２および増幅トランジスタＭ７で構成される増幅回路を動作状態にすることを意味する。ここで、電流源Ｉ１、Ｉ２が非動作状態であるときの撮像部ＩＳの消費電力をＰ１、電流源Ｉ１、Ｉ２が動作状態であるときの撮像部ＩＳの消費電力をＰ２とする。イネーブル信号ＥＮをハイレベル（即ち、イネーブル状態）にすることによって撮像部ＩＳの消費電力はＰ１からＰ２に上昇する。
【００２７】
制御部１０９は、時刻ｔ５２でリセット信号ＰＲＥＳをハイレベルにし、フォトダイオードＰＤを基準電圧ＶＲＥＳに応じた電圧にリセットする。制御部１０９は、時刻ｔ５３でクランプ信号ＰＣＬをハイレベルにすることによってクランプスイッチＭ５をオンさせる。これにより、クランプ容量Ｃｃｌの出力側の端子の電圧が基準電圧ＶＣＬに応じた電圧にリセットされる。制御部１０９は、時刻ｔ５４でリセットＰＲＥＳをローレベルにすることによってリセットを終了させる。このときのフローティングディフュージョンＦＤの電圧は、リセット電圧である。制御部１０９は、時刻ｔ５５でクランプ信号ｔ５５をローレベルにすることによってクランプスイッチＭ５をオフさせる。これにより、基準電圧ＶＣＬと基準電圧ＶＲＥＳとの差分電圧に応じた電荷がクランプ容量Ｃｃｌに蓄積され、クランプが終了する。その後、制御部１０９は、イネーブル信号ＥＮをローレベルにする。これにより、電流源Ｉ１、Ｉ２が非動作状態となり、放射線撮像装置１００の消費電力はＰ２からＰ１に変化する。以上でリセット駆動Ｒ１が終了する。リセット駆動Ｒ１は、全ての画素ＰＩＸについて同時になされる。
【００２８】
時刻ｔ５４からフォトダイオードＰＤおよびフローティングディフュージョンＦＤの容量Ｃｆｄによる電荷の蓄積が開始される。この電荷は、シンチレータで放射線から変換されフォトダイオードＰＤに入射する可視光の量に対応する。リセット駆動Ｒ１の後、制御部１０９は、曝射許可信号をイネーブルにし、放射線の曝射を許可（要求）する。後に続くリセット駆動もこのタイミングで制御される。曝射許可信号のイネーブルに応答して放射線源制御部１０３が放射線源１０４に放射線を放射させる。
【００２９】
放射線源１０４から放射され被検体を透過した放射線は、放射線撮像装置１００に照射される。放射線の照射により各画素ＰＩＸのフォトダイオードＰＤが電荷を発生し、この電荷がフローティングディフュージョンＦＤの容量Ｃｆｄ（または、容量ＣｆｄおよびＣ１）に蓄積される。時刻ｔ５２〜ｔ５４においてフォトダイオードＰＤにハイレベルのリセット信号ＰＲＥＳが印加されることによってリセットノイズ（ｋＴＣノイズ）が発生する。このリセットノイズは、クランプ回路のクランプ容量Ｃｃｌの出力端子に基準電圧ＶＣＬをセットすることによって除去される。
【００３０】
以下、時刻ｔ６０〜時刻ｔ６９におけるサンプリング駆動Ｓ１について説明する。制御部１０９は、時刻ｔ６０でイネーブル信号ＥＮをハイレベルにし、イネーブルスイッチＭ３、Ｍ６をオンさせることによって電流源Ｉ１、Ｉ２を動作状態にする。容量Ｃｆｄ（または、容量ＣｆｄおよびＣ１）に蓄積されている電荷量に応じた電圧が増幅トランジスタＭ４からクランプ容量Ｃｃｌの入力端子に出力される。増幅トランジスタＭ４の出力は、リセットノイズを含むが、クランプ容量Ｃｃｌの出力端子がりリセット時に電圧ＶＣＬにセットされているので、リセットノイズが除去された光信号となって増幅トランジスタＭ７に提供される。
【００３１】
制御部１０９は、時刻ｔ６１でサンプルホールド制御信号ＴＳをハイレベルとすることによってスイッチＭ８をオンさせる。これにより、光信号は、増幅トランジスタＭ７を通して光信号用ホールド容量ＣＳに転送される。時刻ｔ６１の後に曝射許可信号がディセーブル状態に駆動されうる。制御部１０９は、時刻ｔ６２で光信号サンプルホールド制御信号ＴＳをローレベルとすることによってスイッチＭ８をオフする。これによって、光信号用ホールド容量ＣＳに光信号がサンプルホールドされる。
【００３２】
制御部１０９は、時刻ｔ６３でリセット信号ＰＣＬをハイレベルとする。次いで、制御部１０９は、時刻ｔ６４でリセット信号ＰＲＥＳをハイレベルとすることによってリセットスイッチＭ２をオンさせ、容量Ｃｆｄ（または、容量ＣｆｄおよびＣ１）を基準電圧ＶＲＥＳに従った電圧にリセットする。これにより、クランプ容量Ｃｃｌには、電圧ＶＣＬと電圧ＶＲＥＳの差分電圧にリセットノイズが重畳した電荷が蓄積される。制御部１０９は、時刻ｔ６５でリセット信号ＰＲＥＳをローレベルとしリセットを完了する。制御部１０９は、時刻ｔ６６でサンプルホールド制御信号ＴＮをハイレベルとすることによってスイッチＭ１１をオンさせる。これによって、基準電圧ＶＣＬに従った電圧にセットされた時のノイズ信号がノイズ信号用ホールド容量ＣＮに転送される。制御部１０９は、時刻ｔ６７でサンプルホールド制御信号ＴＮをローレベルとすることによってスイッチＭ１１をオフさせる。これにより、ノイズ信号のノイズ信号用ホールド用容量ＣＮにノイズ信号がサンプルホールドされる。制御部１０９は、時刻ｔ６８でリセット信号ＰＣＬをローレベルにする。そして、制御部１０９は、時刻ｔ６９でイネーブル信号ＥＮをローレベルとすることによって電流源Ｉ１、Ｉ２を非動作状態にする。これによって、増幅トランジスタＭ４、Ｍ７も非動作状態となる。以上でサンプリング駆動Ｓ１が終了する。サンプリング駆動Ｓ１は、全ての画素ＰＩＸについて同時になされる。
【００３３】
リセット駆動Ｒ１およびサンプリング駆動Ｓ１の期間では、撮像部ＩＳの消費電力がＰ２となり、それ以外の期間では、撮像部ＩＳの消費電力がＰ１となる。
【００３４】
画素ＰＩＸからの光信号、ノイズ信号の読出は、スイッチＭ９、Ｍ１２をオンすることによって容量ＣＳ、ＣＮの電圧に応じた電圧を増幅トランジスタＭ１０、Ｍ１３を通して光信号出力線、ノイズ信号出力線に出力することによってなされる。ノイズ信号出力線と光信号出力線に出力された信号は、ノイズ信号出力線と光信号出力線に接続された図１の差動増幅器１４１〜１４８に提供される。差動増幅器１４１〜１４８は、ノイズ信号出力線と光信号出力線とを通して入力される信号を差動増幅した信号を出力する。これにより、第１、第２、第３画素アンプ（Ｍ４、Ｍ７、Ｍ９／Ｍ１３）における熱ノイズ、１／ｆノイズ、温度差、プロセスばらつきによるＦＰＮ（フラットパターンノイズ）が除去される。なお、画素ＰＩＸから信号の読み出しが可能な期間は、容量ＣＮによるサンプルホールドが終了する時（時刻ｔ６７）から容量ＣＳによる次フレームの光電荷信号のサンプルホールドが再び開始される時（時刻ｔ６１）までの間である。サンプリング駆動Ｓ１の終了後に複数の画素ＰＩＸからの信号の読出処理ＲＤ１が行われる。読み出し処理ＲＤ１は、画像表示までのディレイをできる限り短くするように、サンプルホールドの直後に行われうる。
【００３５】
図２に例示された画素ＰＩＸにおいて、フォトダイオードＰＤにおける電荷の蓄積の開始は、リセット駆動Ｒ１またはサンプリング駆動Ｓ１によって決定される。具体的には、検出される光信号を決定するリセット信号ＰＲＥＳがローレベルに駆動され、クランプ信号ＰＣＬがローレベルに駆動されてクランプが完了した時点（時刻ｔ５５またはｔ６８）である。また、電荷の蓄積の終了のタイミングは、光信号サンプルホールド制御信号ＴＳをローレベルにして光信号をサンプルホールドした時点（時刻ｔ６２）である。よって、光信号およびノイズ信号をサンプルホールドするサンプリング駆動Ｓ１とサンプリング駆動Ｓ１との間に、蓄積時間の開始を規定するためのリセット駆動Ｒ１またはサンプリング駆動Ｓ１を挿入することにより、蓄積時間を制限することができる。
【００３６】
図４には、撮像ユニット１０６の構成が例示されている。撮像ユニット１０６は、端子群として、チップセレクト信号ＣＳ、光信号出力Ｓ、ノイズ信号出力Ｎ、垂直走査スタート信号ＶＳＴ、垂直走査クロックＣＬＫＶ、水平走査スタート信号ＨＳＴ、水平走査クロックＣＬＫＨ、イネーブル信号ＥＮのための端子を有する。イネーブル信号ＥＮは、画素ＰＩＸのイネーブルスイッチＭ３、Ｍ６に供給される信号である。撮像ユニット１０６は、回路として、複数行および複数列を構成するように配列された複数の画素ＰＩＸを含む画素ブロックと、垂直走査回路３０３と、水平走査回路３０４などを有する。
【００３７】
垂直走査回路３０３は、画素ブロックにおける行を選択する。この選択は、垂直走査クロックＣＬＫＶに同期して副走査方向である垂直方向に画素ブロックを走査する形式でなされる。水平走査回路３０４は、画素ブロックにおける列を選択する。この選択は、水平走査クロックＣＬＫＨに同期して主走査方向である水平方向に、垂直走査回路３０３により選択された行を走査する形式でなされる。つまり、垂直走査回路３０３により選択された行の画素が順に選択される。画素ＰＩＸのスイッチＭ９、Ｍ１２を制御する制御信号ＶＳＲは、垂直走査回路３０３の出力線である行信号線３０５を通して供給される。行信号線３０５を通して供給される制御信号（選択信号）ＶＳＲがイネーブルになることにより、列信号線３０６、３０７に対して光信号電圧信号Ｓ、ノイズ電圧信号Ｎが出力される。列信号線３０６、３０７に出力された電圧信号を水平走査回路３０４が順次に選択することにより、アナログ出力線３０８、３０９に各画素の電圧信号が順次に出力される。
【００３８】
以上のように、撮像ユニット１０６は、垂直走査回路３０３および水平走査回路３０４を使用したＸＹアドレス方式によるスイッチング動作によって画素ＰＩＸを選択する。そして、選択された画素ＰＩＸから読み出された光信号Ｓおよびノイズ信号Ｎの電圧信号は、列信号線３０６、３０７、アナログ出力線３０８、３０９を通してアナログ出力Ｓ、Ｎの端子に出力される。チップセレクト信号ＣＳがハイレベルに駆動されると、それが供給される撮像ユニット１０６が選択され、垂直走査回路３０３および水平走査回路３０４によって選択される画素ＰＩＸの光電圧信号Ｓ、ノイズ電圧信号Ｎがアナログ出力端子Ｓ、Ｎから出力される。
【００３９】
垂直走査クロックＣＬＫＶは、垂直走査回路３０３に供給される。垂直走査スタート信号ＶＳＴは、垂直走査回路３０３に供給される。垂直走査スタート信号ＶＳＴをハイレベルにした後、垂直走査クロックＣＬＫＶを入力することにより、行信号線３０５に出力される行選択信号Ｖ１，Ｖ２，・・・，Ｖｍが順次にイネーブルに駆動される。垂直走査が開始されたら垂直走査スタート信号ＶＳＴをローレベルにする。水平走査クロックＣＬＫＨは、水平走査回路３０４に供給され、水平走査スタート信号ＨＳＴは、水平走査回路３０４のスタート信号に供給される。水平走査スタート信号ＨＳＴをハイレベルにし、水平走査クロックＣＬＫＨを入力することにより、列選択信号Ｈ１，Ｈ２，・・・，Ｈｎが順次にイネーブルに駆動される。水平走査が開始されたら、水平走査スタート信号ＨＳＴがローレベルに駆動される。
【００４０】
垂直走査回路３０３の行選択信号Ｖ１がイネーブルになると、行選択信号Ｖ１が供給される第１行の画素ＰＩＸ（１，１）〜（ｎ，１）が選択される。そして、第１行の画素ＰＩＸ（１，１）〜（ｎ，１）からそれぞれの列信号線３０６、３０７に光電圧信号Ｓ、ノイズ電圧信号Ｎが出力される。水平走査回路３０４の列選択信号Ｈ１，Ｈ２，・・・，Ｈｎを順次にイネーブルにすることにより、第１行の光電圧信号Ｓ、ノイズ電圧信号Ｎが順次にアナログ出力線３０８、３０９を経由してアナログ出力端子Ｓ、Ｎに出力される。このような動作を行選択信号Ｖｍまで行うことにより、全ての画素ＰＩＸの信号が出力される。
【００４１】
図５には、４つの撮像ユニット１０６からの信号の読出動作が示されている。ＣＳ０〜ＣＳ３は、４つの撮像ユニット１０６のアナログ信号の出力を制御するチップセレクト信号ＣＳであり、ＣＳ０〜ＣＳ３における０〜３は、４つの撮像ユニット１０６を相互に区別する識別子である。まず、チップセレクト信号Ｃ０がイネーブルされ、垂直走査スタート信号ＶＳＴがハイの状態で垂直走査クロックＣＬＫＶが立ち上がると、チップセレクト信号Ｃ０が供給される撮像ユニット１０６の垂直走査回路３０３の第１行の行選択信号Ｖ１がイネーブルとなる。これに応じて、第１行の画素ＰＩＸ（１，１）〜（ｎ，１）の信号が列信号線３０６、３０７に出力される。水平走査スタート信号ＨＳＴがハイレベルの状態で、水平走査クロックＣＬＫＨが立ち上がると、水平走査回路３０４の列選択行信号Ｈ１がイネーブルとなる。ＣＬＫＨの立ち上がりに同期して、水平走査回路３０４の列選択行信号Ｈ２，・・Ｈｎが順次に出力され、これにより画素ＰＩＸ（１，１）〜（ｎ，１）の出力が順に選択される。ＡＤ変換器（例えば、ＡＤ変換器１３２）は、水平走査クロックＣＬＫＨに同期するＡＤ変換クロックＣＬＫＡＤに従ってＡＤ変換を行う。次に、チップセレクトＣ１に切り換え同様に水平走査を行い、Ｃ２、Ｃ３も同様に水平走査を行うことにより、４つの撮像ユニット１０６の第１行の画像ＰＩＸからの信号の読み出しが終了する。以降、ＣＬＫＶにより垂直走査回路３０３の行選択信号を順次にイネーブルしながら、水平走査をＶｍまで行うことにより、４つの撮像ユニット１０６の全ての画素からの信号の読み出しが完了する。
【００４２】
図８には、複数の放射線画像の連続的な撮像においてフレームレートが変化する場合の動作が例示されている。ここで、各フレームの撮像において、曝射許可信号がイネーブルされる期間は一定である。フレームレートの変化は、例えば、後述のＣアーム型放射線撮像システムにおいて起こりうる。
【００４３】
放射線撮像装置１００の制御部１０９は、同期信号ＳＹＮＣを検出すると、リセット駆動Ｒ１を開始する。制御部１０９は、時刻ｔ５０１でイネーブル信号ＥＮをハイレベルにする。これにより、画素アレイＰＡを構成する複数の撮像ユニット１０６の各画素ＰＩＸの電流源Ｉ１、Ｉ２が動作状態になるので、撮像部ＩＳの消費電力は、Ｐ１からＰ２に上昇する。その後、制御部１０９は、時刻ｔ５０２でイネーブル信号ＥＮをローレベルとし、リセット駆動Ｒ１を終了する。これにより、画素アレイＰＡを構成する複数の撮像ユニット１０６の各画素ＰＩＸの電流源Ｉ１、Ｉ２が非動作状態になるので、撮像部ＩＳの消費電力は、Ｐ２からＰ１に低下する。次いで、制御部１０９は、曝射許可信号をイネーブルにする。これは、放射線源制御部１０３に対して、放射線源１０４から放射線を放射させることを要求することを意味する。以降に実行させるリセット駆動Ｒ１も同様の動作である。
【００４４】
リセット駆動Ｒ１から電荷蓄積のための十分な時間が経過した後、制御部１０９は、時刻ｔ５０３でイネーブル信号ＥＮをハイレベルにし、サンプリング駆動Ｓ１を開始する。これにより、画素アレイＰＡを構成する複数の撮像ユニット１０６の各画素ＰＩＸの電流源Ｉ１、Ｉ２が動作状態になるので、撮像部ＩＳの消費電力は、Ｐ１からＰ２に上昇する。その後、制御部１０９は、時刻ｔ５０４でイネーブル信号ＥＮをローレベルとし、サンプリング駆動Ｓ１を終了する。これにより、画素アレイＰＡを構成する複数の撮像ユニット１０６の各画素ＰＩＸの電流源Ｉ１、Ｉ２が非動作状態になるので、撮像部ＩＳの消費電力は、Ｐ２からＰ１に低下する。なお、サンプリング駆動Ｓ１は、画素アレイＰＡを構成する全ての画素ＰＩＸに対して同時になされうる。
【００４５】
制御部１０９は、サンプリング駆動Ｓ１の終了後に画素アレイＰＡからの信号の読出処理ＲＤ１を実行する。読出処理ＲＤ１は、画像表示までのディレイをできる限り短くするよう、サンプルホールドの直後に行われうる。
【００４６】
制御部１０９は、時刻ｔ５２０で読出処理ＲＤ１が終了すると、待ち時間の経過後の時刻ｔ５２１においてイネーブル信号ＥＮをオンオフする動作（温度制御動作）を開始し同期信号ＳＹＮＣが検出されるまでこれを繰り返す。この動作は、同期信号ＳＹＮＣに従ったフレームレートが所定フレームレートより遅い場合に実行される動作であり、撮像部ＩＳまたは放射線撮像装置１００が発生する熱を増加させるためになされる。つまり、制御部１０９は、同期信号ＳＹＮＣに従ったフレームレートが所定フレームレートより遅い場合に、放射線画像を撮像する撮像動作の他に、撮像動作で発生する熱の他に追加の熱を発生させる温度制御動作を撮像部ＩＳに行わせる。待ち時間は、同期信号ＳＹＮＣに従ったフレームレートが所定フレームレートである場合には温度制御動作が実行されないように定められうる。
【００４７】
温度制御動作は、例えば、イネーブル信号ＥＮを一定のデューティー比かつ一定の周期でオンオフさせる動作を含みうる。最初の温度制御動作は、図８には、「ＥＮ駆動１」として示されている。温度制御動作は、イネーブル信号ＥＮをイネーブル状態にすることによって電流源Ｉ１、Ｉ２を動作状態にすることに限定されるものではない。例えば、温度を上昇させるための専用の回路を動作状態にすること、あるいは、温度の上昇を伴うが撮像動作を阻害しない回路を動作状態にすることなどによって温度制御動作が実現されうる。
【００４８】
温度制御動作によって撮像部ＩＳ（または放射線撮像装置１００）の消費電力を増加させ、撮像部ＩＳ（または放射線撮像装置１００）の温度を上昇させることができる。これにより、放射線撮像装置１００が所定フレームレートより遅いフレームレートで放射線画像を撮像しているときの撮像部ＩＳの温度を放射線撮像装置１００が所定フレームレートで放射線画像を撮像しているときの撮像部ＩＳの温度に近づけることができる。つまり、放射線撮像装置１００の撮像のフレームレートが変化する撮像動作において、フレームレートが所定フレームレートより遅い期間の一部において温度制御動作を実行することによって撮像部ＩＳまたは放射線撮像装置１００の温度変化を抑制することができる。これは、撮像部ＩＳまたは放射線撮像装置１００の温度変化によるノイズの大きさの変化を抑制し、画質の劣化を低減するために有利である。温度制御動作においてイネーブル信号ＥＮがイネーブル状態（活性状態）にされる時間（つまり、電流源Ｉ１、Ｉ２がイネーブルされる時間）は、フレームレートの変化によるイネーブル比率の変化が低減されるように実行されうる。ここで、イネーブル比率は、単位時間当たりにイネーブル信号ＥＮがイネーブル状態にされる時間である。つまり、イネーブル比率は、フレームレートの変化による撮像部ＩＳまたは放射線撮像装置１００の温度変化が低減されるように、例えば、フレームレートの変化に関わらずイネーブル比率が一定になるように決定されうる。
【００４９】
制御部１０９は、時刻ｔ５０５で同期信号ＳＹＮＣを検出すると、温度制御動作（ＥＮ駆動Ｅ１）を停止してリセット駆動Ｒ１を開始する。時刻ｔ５０６でリセット駆動Ｒ１が終了してから電荷蓄積のための十分な時間が経過した後、制御部１０９は、時刻ｔ５０７でイネーブル信号ＥＮをハイレベルにし、サンプリング駆動Ｓ１を開始する。これにより、画素アレイＰＡを構成する複数の撮像ユニット１０６の各画素ＰＩＸの電流源Ｉ１、Ｉ２が動作状態になるので、撮像部ＩＳの消費電力は、Ｐ１からＰ２に上昇する。その後、制御部１０９は、時刻ｔ５０８でイネーブル信号ＥＮをローレベルとし、サンプリング駆動Ｓ１を終了する。これにより、画素アレイＰＡを構成する複数の撮像ユニット１０６の各画素ＰＩＸの電流源Ｉ１、Ｉ２が非動作状態になるので、撮像部ＩＳの消費電力は、Ｐ２からＰ１に低下する。その後、制御部１０９は、画素アレイＰＡからの信号の読出処理ＲＤ２を実行する。
【００５０】
制御部１０９は、時刻５２２で読出処理ＲＤ２が終了すると、待ち時間の経過後の時刻ｔ５２３において温度制御動作を開始し同期信号ＳＹＮＣが検出されるまでこれを繰り返す。図８では、この動作は、ＥＮ駆動２として示されている。図８に示された例では、フレームレートが速くなっている。つまり、同期信号ＳＹＮＣの周期は、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４のように徐々に短くなっている。したがって、温度制御動作におけるイネーブル信号ＥＮのトグルの回数（パルス数）は、徐々に減少している。このように、フレームレートに応じて、換言すると同期信号ＳＹＮＣの周期に応じてイネーブル信号ＥＮがハイレベルに駆動される時間を制御することによって撮像部ＩＳの単位時間当たりの消費電力を制御することができる。制御部１０９は、時刻ｔ５０９で同期信号ＳＹＮＣを検出すると、温度制御動作（ＥＮ駆動Ｅ２）を停止してリセット駆動Ｒ１を開始する。時刻ｔ５１０でリセット駆動Ｒ１が終了した後、次の同期信号ＳＹＮＣが検出される時刻ｔ５１３まで、制御部１９は、サンプリング駆動Ｓ１、読出処理ＲＤ３、温度制御動作（ＥＮ駆動Ｅ３）、リセット駆動Ｒ１を実行する。温度制御動作の効果は、撮像部ＩＳまたは放射線撮像装置１００の温度変化を低減するように、フレームレートが所定フレームレート（最高フレームレート）ではない各フレーム期間の一部において温度制御動作を実行することによって得られる。ここで、フレーム期間は、連続する２つの同期信号ＳＹＮＣによって規定される期間である。
【００５１】
時刻ｔ５１３から次の同期信号ＳＹＮＣが検知される時刻ｔ５１７まででは、上記と同様にサンプリング駆動Ｓ１および読出処理ＲＤ４が行われるが、読出処理ＲＤ４の終了後の待ち時間内に同期信号ＳＹＮＣが検出されるので、温度制御動作は実行されない。この時点でのフレームレートは、事前に設定された所定フレームレート（最高フレームレート）と略等しくなる。
【００５２】
ここで、フレームレートは、同期信号ＳＹＮＣの周期（つまりフレーム期間）Ｔ（図８のＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４）によって決まる。リセット駆動Ｒ１の期間をｔＲ１、サンプリング駆動Ｓ１の期間をｔＲ１、温度制御動作におけるイネーブル信号ＥＮがハイレベル（即ち、イネーブル期間）をｔＥＮとすると、（ｔＲ１＋ｔＳ１＋ｔＥＮ）／Ｔが許容範囲に収まることが好ましい。更に好ましくは、（ｔＲ１＋ｔＳ１＋ｔＥＮ）／Ｔが一定であるべきである。
【００５３】
通常、前述のオフセット画像データは、放射線撮像装置１００の温度に依存しうる。上記のようにフレームレートに応じてイネーブル信号ＥＮを制御することによって放射線撮像装置１００の温度変化が低減されると、１つのオフセット画像データを種々のフレームレートにおける放射線画像データの補正に適用することができる。
【００５４】
図９には、フレームレートの変化、および、該フレームレートで動作する撮像部ＩＳの単位時間当たりの消費電力が例示されている。温度制御動作を実行することによって、撮像部ＩＳの単位時間当たりの消費電力は、一定の消費電力ＰＡ２に維持されている。
【００５５】
上記の例では、温度制御動作は、読出処理ＲＤ１の終了から待ち時間の経過を待って実行されるが、他の実施形式においては、読出処理ＲＤ１の終了の後に直ちに実行されてもよい。あるいは、リセット駆動Ｒ１の後の蓄積時間中に温度制御動作を開始し、その後、サンプリング駆動Ｓ１の前に温度制御動作を停止してもよい。
【００５６】
あるいは、図１０に例示されるように、ｔ５２０〜ｔ５２１、ｔ５２２〜ｔ５２３、ｔ５２４〜ｔ５２５の各期間をフレームレートに応じて制御し、イネーブル信号ＥＮをハイレベルのままとすることで撮像部ＩＳの単位時間当たりの消費電力を制御してもよい。つまり、温度制御動作は、連続する２つの同期信号ＳＹＮＣで規定されるフレーム期間の一部において連続的に実行されてもよい。
【００５７】
以下、図６を参照しながら比較例における放射線撮像装置の動作を説明する。比較例においては、イネーブル信号ＥＮの制御による温度制御動作がなされていない。図７は、比較例におけるフレームレートの変化、および、該フレームレートで動作する撮像部の単位時間当たりの消費電力が例示されている。比較例では、フレームレートの変化に応じて単位時間当たりの消費電力が変化していることが分かる。そのために、撮像部または放射線撮像装置の温度が変化し、これによってノイズの大きさが変化する。したがって、フレームレートの変化が画質の劣化をもたらしうる。また、比較例では、フレームレートによって温度が変化するために、放射線画像データを補正するためのオフセット画像データをフレームレートまたは温度ごとに取得することが必要になるかもしれない。
【００５８】
上記の説明において、「撮像部ＩＳの消費電力」は、「放射線撮像装置１００の消費電力」と相関を有するので、「撮像部ＩＳの消費電力」は、「放射線撮像装置１００の消費電力」で置き換えられてもよい。
【００５９】
以下、図１１を参照しながら放射線撮像システム１をＣアーム型の放射線撮像システム２００に適用した例を説明する。放射線撮像システム２００は、Ｘ線等の放射線を放射する放射線源２０４と、放射線源２０４から被検体を介して照射される放射線を受ける前述の放射線撮像装置１００と、システム制御部１０１と、画像表示部１０２を備えている。放射線源２０４および放射線撮像装置１００は、回転可能なＣアーム２０３に互いに対向するように配置されている。被検体の姿勢を変更しない状態でＣアーム２０３を回転させることによって被検体に対する放射線の照射方向を変更することができる。これにより３Ｄ（３次元）の放射線撮像を行うことができる。放射線撮像装置１００によって撮像された各放射線画像は、システム制御部１０１に提供され、システム制御部１０１によって処理される。得られた３Ｄ画像は、画像表示部１０２に出力されうる。Ｃアーム２０３を駆動は、加速および原則を伴う。そこで、フレームレートは、Ｃアーム２０３の回転中にＣアーム２０３の加速および減速に関わらず被検体が等角度間隔で撮像されるように決定されうる。
【符号の説明】
【００６０】
ＩＳ：撮像部、１０９：制御部、１００：放射線撮像装置
【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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