(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の放射線検出素子が二次元状に配列されたセンサーパネルと、
当該センサーパネルを制御して放射線画像を取得する制御装置とを備える放射線画像撮影装置において、
前記制御装置は、
前記センサーパネルを含む各部への電源供給を制御する電源制御部と、
前記センサーパネルを制御するパネル制御部と、
前記電源制御部及び前記パネル制御部を含む前記制御装置の各部を制御する主制御部とを備え、
少なくとも前記主制御部及び前記センサーパネルを含む前記放射線画像撮影装置の一部又は全部の構成の電源切断状態から起動する場合に、
前記主制御部の起動時から前記主制御部による起動動作終了までの期間内に起動し、前記センサーパネルの初期化動作を開始する初期化制御部を備えることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記主制御部は、オペレーションシステムに基づいて前記制御装置の各部の制御を行い、
前記初期化制御部は、前記主制御部のオペレーションシステムの起動と同時に又は当該オペレーションシステムの起動動作の完了より前に、前記センサーパネルの初期化動作を開始することを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記初期化制御部は、前記センサーパネルに対しては、その初期化動作のみを特化して実行するデバイスであることを特徴とする請求項１又は２記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記初期化制御部は、前記主制御部の起動から一定時間経過してから前記センサーパネルの初期化動作を開始することを特徴とする請求項３記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記初期化制御部は、前記センサーパネルの初期化動作の完了を前記パネル制御部又は前記主制御部に通知することを特徴とする請求項３又は４記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記パネル制御部が前記初期化制御部として機能することを特徴とする請求項１又は２記載の放射線画像撮影装置。
【請求項７】
前記初期化制御部は、コンフィグレーションを不要とする不揮発性メモリ搭載型のデバイスであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可搬型放射線画像撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
照射されたＸ線等の放射線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型の放射線画像撮影装置や、照射された放射線をシンチレーター等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換され照射された電磁波のエネルギに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせて撮像素子という。
【０００３】
このタイプの放射線画像撮影装置はＦＰＤ（Flat Panel Detector）として知られており、近年、撮像素子等をハウジングに収納して可搬とされた可搬型放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている。これらの可搬型放射線画像撮影装置では、通常、バッテリーが内蔵されている。
このような放射線画像撮影装置は、長時間使用しない時には電源を落とす等してバッテリーの電力消費を抑える運用が行われる。
また、より省電力化を進めるために、装置の一部の構成のみについて電源の供給を行い、残る構成は電力供給を切断した状態とするスリープモードとすることが可能な放射線画像撮影装置も開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２２２８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の放射線画像撮影装置は、主電源オフの状態やスリープモードの状態から起動させようとすると、まず、放射線画像撮影装置の制御装置の主制御部が起動動作を行い、その後、センサーパネルを制御するデバイスが起動してからセンサーパネルの全ての撮像素子の初期化動作を行う必要があり、撮影可能となるまでに時間を要するという問題が生じていた。
【０００６】
本発明は、起動してから迅速に撮影することができる放射線画像撮影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】
【０００７】
請求項１記載の発明は、放射線画像撮影装置において、
複数の放射線検出素子が二次元状に配列されたセンサーパネルと、
当該センサーパネルを制御して放射線画像を取得する制御装置とを備える放射線画像撮影装置において、
前記制御装置は、
前記センサーパネルを含む各部への電源供給を制御する電源制御部と、
前記センサーパネルを制御するパネル制御部と、
前記電源制御部及び前記パネル制御部を含む前記制御装置の各部を制御する主制御部とを備え、
少なくとも前記主制御部及び前記センサーパネルを含む前記放射線画像撮影装置の一部又は全部の構成の電源切断状態から起動する場合に、
前記主制御部の起動時から前記主制御部による起動動作終了までの期間内に起動し、前記センサーパネルの初期化動作を開始する初期化制御部を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の放射線画像撮影装置において、
前記主制御部は、オペレーションシステムに基づいて前記制御装置の各部の制御を行い、
前記初期化制御部は、前記主制御部のオペレーションシステムの起動と同時に又は当該オペレーションシステムの起動動作の完了より前に、前記センサーパネルの初期化動作を開始することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の放射線画像撮影装置において、
前記初期化制御部は、前記センサーパネルに対しては、その初期化動作のみを特化して実行するデバイスであることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の放射線画像撮影装置において、
前記初期化制御部は、前記主制御部の起動から一定時間経過してから前記センサーパネルの初期化動作を開始することを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載の放射線画像撮影装置において、
前記初期化制御部は、前記センサーパネルの初期化動作の完了を前記パネル制御部又は前記主制御部に通知することを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１又は２記載の放射線画像撮影装置において、
前記パネル制御部が前記初期化制御部として機能することを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置において、
前記初期化制御部がコンフィグレーションを不要とする不揮発性メモリ搭載型のデバイスであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の放射線画像撮影装置によれば、起動してから撮影することができるまでの所要時間を短縮することができ、迅速に撮影を行うことができる放射線画像撮影装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第一の実施形態に係る可搬型放射線画像撮影装置の構成を示す断面図である。
【図２】第一の実施形態に係る可搬型放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。
【図３】第一の実施形態に係る可搬型放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。
【図４】検出部を構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【図５】制御手段の回路構成を示すブロック図である。
【図６】ＴＦＴ制御部が出力する制御信号を示す説明図である。
【図７】制御手段における起動時のタイムチャートである。
【図８】比較例である制御手段における起動時のタイムチャートである。
【図９】第二の実施形態に係る制御手段の回路構成を示すブロック図である。
【図１０】ＴＦＴ制御部と初期化制御部のＴＦＴパネルに対するＯＲ接続を示す説明図である。
【図１１】第三の実施形態に係る制御手段の回路構成を示すブロック図である。
【図１２】第三の実施形態に係る制御手段における起動時のタイムチャートである。
【図１３】第三の実施形態に係る制御手段におけるＴＦＴパネルの初期化に時間を要する場合の起動時のタイムチャートである。
【図１４】第四の実施形態に係る制御手段の回路構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第一の実施形態］
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
なお、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレーター等を備え、照射された放射線を可視光等の他の波長の光に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレーター等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。
【００１７】
また、放射線画像撮影装置がいわゆる可搬型である場合について説明するが、支持台等と一体的に形成された、いわゆる専用機型の放射線画像撮影装置に対しても、本発明を適用することが可能である。
【００１８】
［基本的な構成等について］
まず、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の基本的な構成等について説明する。図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の断面図であり、図２は、放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。
【００１９】
本実施形態では、放射線画像撮影装置１は、放射線が照射される側の面である放射線入射面Ｒを有する筐体２内に、シンチレーター３やセンサー基板４等で構成されるセンサーパネルＳＰが収納されて構成されている。また、図１では図示を省略するが、本実施形態では、筐体２の側面等には、データや信号等を無線方式で外部装置に送受信するためのアンテナ４１（後述する図３参照）や、有線方式で送受信するためのコネクターが設けられている。
【００２０】
図１に示すように、筐体２内には、基台３１が配置されており、基台３１の放射線入射面Ｒ側（以下、簡単に図中の上下方向にあわせて上面側等という。）に図示しない鉛の薄板等を介してセンサー基板４が設けられている。そして、センサー基板４の上面側には、後述するように放射線検出素子７等が設けられており、さらにその上方に、照射された放射線を可視光等の光に変換して各放射線検出素子７に照射するためのシンチレーター３が配置されている。なお、シンチレーター３は、シンチレーター基板３４に取り付けられている。
【００２１】
一方、基台３１の下面側には、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３やバッテリー２４等が取り付けられている。このようにして、基台３１やセンサー基板４等でセンサーパネルＳＰが形成されている。また、本実施形態では、センサーパネルＳＰと筐体２の側面との間に緩衝材３５が設けられている。
【００２２】
本実施形態では、センサー基板４はガラス基板で構成されており、図２に示すように、センサー基板４の上面（すなわちシンチレーター３に対向する面）４ａ上には、複数の走査線５と複数の信号線６とが互いに交差するように配設されている。また、センサー基板４の面４ａ上の複数の走査線５と複数の信号線６により区画された各小領域ｒには、放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。
【００２３】
このように、走査線５と信号線６で区画された各小領域ｒに二次元状（マトリクス状）に配列された複数の放射線検出素子７が設けられた小領域ｒの全体、すなわち図２に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされている。また、本実施形態では、放射線検出素子７はフォトダイオードが用いられているが、例えばフォトトランジスター等を用いることも可能である。
【００２４】
ここで、放射線画像撮影装置１の回路構成について説明する。図３は本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の等価回路を表すブロック図であり、図４は検出部Ｐを構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【００２５】
各放射線検出素子７の第１電極７ａには、スイッチ素子であるＴＦＴ８のソース電極８ｓ（図３や図４の「Ｓ」参照）が接続されている。また、ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄおよびゲート電極８ｇ（図３や図４の「Ｄ」および「Ｇ」参照）は信号線６および走査線５にそれぞれ接続されている。
【００２６】
そして、ＴＦＴ８は、後述する走査駆動手段１５から走査線５を介してゲート電極８ｇにオン電圧が印加されるとオン状態となり、ソース電極８ｓやドレイン電極８ｄを介して放射線検出素子７内に蓄積されている電荷を信号線６に放出させる。また、走査線５を介してゲート電極８ｇにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子７から信号線６への電荷の放出を停止して、放射線検出素子７内に電荷を蓄積させるようになっている。
【００２７】
また、本実施形態では、図２や図３に示すように、センサー基板４上で１列の各放射線検出素子７ごとに１本の割合で各放射線検出素子７の第２電極７ｂにそれぞれバイアス線９が接続されており、各バイアス線９はセンサー基板４の検出部Ｐの外側の位置で結線１０に接続されている。そして、結線１０は入出力端子１１（パッド等ともいう。図２参照）を介してバイアス電源１４（図３や図４参照）に接続されており、バイアス電源１４から結線１０や各バイアス線９を介して各放射線検出素子７の第２電極７ｂに逆バイアス電圧が印加されるようになっている。
【００２８】
なお、本実施形態では、各入出力端子１１には、後述する読み出しＩＣ１６や走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂを構成するゲートＩＣ等のチップがフィルム上に組み込まれた図示しないフレキシブル回路基板が接続されており、センサー基板４上の走査線５や信号線６、バイアス線９の結線１０等がフレキシブル基板を介してセンサーパネルＳＰの裏側の電子部品３２等（図１参照）に電気的に接続されるようになっている。
【００２９】
一方、走査駆動手段１５では、配線１５ｃを介して電源回路１５ａからゲートドライバー１５ｂにオン電圧とオフ電圧が供給されるようになっており、ゲートドライバー１５ｂで走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間でそれぞれ切り替えるようになっている。
【００３０】
また、各信号線６は、各入出力端子１１を介して読み出しＩＣ１６内に内蔵された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。本実施形態では、読み出し回路１７は、主に増幅回路１８と相関二重サンプリング回路１９等で構成されている。読み出しＩＣ１６内には、さらに、アナログマルチプレクサー２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とが設けられている。なお、図３や図４では、相関二重サンプリング回路１９はＣＤＳと表記されている。
【００３１】
本実施形態では、増幅回路１８は、オペアンプ１８ａと、オペアンプ１８ａにそれぞれ並列にコンデンサー１８ｂおよび電荷リセット用スイッチ１８ｃが接続されたチャージアンプ回路で構成されている。そして、増幅回路１８のオペアンプ１８ａの入力側の反転入力端子に信号線６が接続されている。また、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃは、制御装置としての制御手段２２に接続されており、制御手段２２によりオン／オフが制御されるようになっている。なお、オペアンプ１８ａ等には、電源回路５１から電力が供給されるようになっている。
【００３２】
撮影後の各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理の際には、読み出し回路１７の増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフ状態とされた状態で各放射線検出素子７のＴＦＴ８がオン状態とされると、各放射線検出素子７内からＴＦＴ８を介して放出された電荷が信号線６を通って増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに流れ込んで蓄積される。そして、増幅回路１８は、コンデンサー１８ｂに蓄積された電荷量に応じた電圧値を出力側から出力する。
【００３３】
相関二重サンプリング回路１９は、各放射線検出素子７から電荷が流れ込む前後に増幅回路１８からの出力値をそれぞれ保持し、それらの差分をアナログ値の画像データとして下流側に出力する。そして、出力された各画像データがアナログマルチプレクサー２１（図３参照）を介してＡ／Ｄ変換器２０に順次送信され、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル値の画像データに順次変換されて記憶手段２３に出力されて順次保存される。このようにして画像データの読み出し処理が行われるようになっている。
【００３４】
そして、制御手段２２は、走査駆動手段１５や読み出し回路１７を制御して上記のように画像データの読み出し処理を行わせるなど、放射線画像撮影装置１の各機能部の動作等を制御するようになっている。また、図３や図４に示すように、制御手段２２には、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）やＳＤＲＡＭ（Synchronous ＤＲＡＭ）等で構成される記憶手段２３が接続されている。また、本実施形態では、制御手段２２には、前述したアンテナ４１が接続されており、さらに、走査駆動手段１５や読み出し回路１７、記憶手段２３、バイアス電源１４等の各機能部に必要な電力を供給するバッテリー２４が接続されている。
【００３５】
［制御手段］
上記制御手段２２について詳細に説明する。図５は、制御手段２２の回路構成を示すブロック図である。
図示のように、制御手段２２は、電源マイコン２２１、通信マイコン２２２、ＴＦＴ制御部２２３、初期化制御部２２４、切替スイッチ２２５、無線モジュール２２６、ＬＡＮコントローラー２２７、メモリ２２８、各種電源２２９を備えている。
また、図５において、ＴＦＴパネル４０とは、センサーパネルＳＰ、読み出しＩＣ１６及び走査駆動手段１５を含む構成を示す。
【００３６】
上記各種電源２２９は、バッテリー２４と接続され、電源マイコン２２１、通信マイコン２２２、ＴＦＴ制御部２２３、初期化制御部２２４、切替スイッチ２２５、無線モジュール２２６、ＬＡＮコントローラー２２７、メモリ２２８及びＴＦＴパネル４０に対してそれぞれ適正な電圧に調整して個別に駆動電源を供給する電源回路の総称である。
【００３７】
電源マイコン２２１は電源制御部として機能し、各種電源２２９を制御して、通信マイコン２２２、ＴＦＴ制御部２２３、初期化制御部２２４、切替スイッチ２２５、無線モジュール２２６、ＬＡＮコントローラー２２７、メモリ２２８及びＴＦＴパネル４０に対する電源の供給及び切断を実行する。
【００３８】
電源マイコン２２１には、放射線画像撮影装置１の筐体２の外面に設けられた電源ボタン２２１ａが接続されており、撮影者のボタン操作により、主電源の入力指示と切断指示の指令が入力される。
なお、電源マイコン２２１は、電源ボタン２２１ａの指示を常に監視する必要があることから、当該電源マイコン２２１だけは、常に、各種電源２２９から電源が供給されている状態を維持している。
【００３９】
また、電源マイコン２２１は、上記通信マイコン２２２、ＴＦＴ制御部２２３、初期化制御部２２４、切替スイッチ２２５、無線モジュール２２６、ＬＡＮコントローラー２２７、メモリ２２８及びＴＦＴパネル４０の全てに対して電源供給状態とする覚醒モードと、上記各部の全て（電源マイコン２２１を除く）に対して電源切断状態とする停止モードと、上記各部の中の一部である通信マイコン２２２、ＴＦＴ制御部２２３、初期化制御部２２４、切替スイッチ２２５、メモリ２２８及びＴＦＴパネル４０に対して電源切断状態とするスリープモードの三つのモードを適宜選択する。
【００４０】
電源マイコン２２１は、電源ボタン２２１ａからの電源の切断指示により放射線画像撮影装置１を停止モードとし、電源ボタン２２１ａからの電源の入力指示により放射線画像撮影装置１を覚醒モードとする。
また、電源マイコン２２１は、覚醒モードにある放射線画像撮影装置１に対して、放射線画像の撮影が一定時間行われないと、スリープモードに移行する。
【００４１】
無線モジュール２２６は、いわゆる無線ＬＡＮ（Local Area Network）アダプターとして機能する回路が組み込まれた素子であり、前述したアンテナ４１が接続され、放射線画像撮影装置１の使用環境下に設置された無線ＬＡＮルーターと無線通信を行い、外部のネットワークとの間で所定のデータや指令の送受信を行う。
ＬＡＮコントローラー２２７は、有線ＬＡＮアダプターとして機能する回路が組み込まれた素子であり、ＬＡＮケーブルが接続され、当該ＬＡＮケーブルを通じて外部のネットワークとの間で所定のデータや指令の送受信を行う。
【００４２】
放射線画像撮影装置１がスリープモードの状態で、無線モジュール２２６又はＬＡＮコントローラー２２７が、外部のネットワークを通じて、例えば、放射線画像撮影装置１の母体となる撮影システムから起動指令を受信すると、電源マイコン２２１に対して、WoWL(wake on wireless Lan)割り込み信号又はWoL(wake on Lan)割り込み信号を入力する。
電源マイコン２２１は、これらの割り込み信号を受信すると、スリープモードの放射線画像撮影装置１を覚醒モードに移行するよう制御する。
なお、電源マイコン２２１は、放射線画像撮影装置１がスリープモードの状態で電源ボタン２２１ａが押下された場合にも、スリープモードから覚醒モードに移行するよう制御する。
【００４３】
通信マイコン２２２はＣＰＵを搭載し、当該ＣＰＵは組み込みＯＳ(Operating System)に基づいて制御手段２２のほぼ全体構成を制御する主制御部として機能する。
通信マイコン２２２は、無線モジュール２２６やＬＡＮコントローラー２２７から受信した外部からの指令に応じて、ＴＦＴパネル４０から画像データの取得、当該画像データの画像処理、画像データの記憶手段２３への記録、無線モジュール２２６やＬＡＮコントローラー２２７を通じて外部への画像データの送信等を行う。
また、通信マイコン２２２は、必要に応じてＴＦＴパネル４０の各放射線検出素子７の初期化を行うようＴＦＴ制御部２２３に対して指令を送る。
【００４４】
また、通信マイコン２２２は、電源マイコン２２１により、スリープモード又は停止モードから覚醒モードに移行するために電源の供給が開始されると、通信マイコン２２２内のＣＰＵやＲＡＭ等の初期化、ＯＳの読み込み等の起動処理、通信マイコン２２２が制御する外部機器（ＴＦＴ制御部２２３、無線モジュール２２６及びＬＡＮコントローラー２２７）の初期化等の起動処理を実行する。
【００４５】
また、通信マイコン２２２は、電源マイコン２２１からの指令により、覚醒モードからスリープモード又は停止モードに移行する際には、外部機器（ＴＦＴ制御部２２３、無線モジュール２２６及びＬＡＮコントローラー２２７）の終了処理、マイコン内部のＣＰＵの終了処理、当該ＣＰＵの停止命令の実行などの停止処理を実行する。
【００４６】
ＴＦＴ制御部２２３は、コンフィグレーションを必要とするSRAM(Static Random Access Memory)搭載型のFPGA(Field Programmable Gate Array)であり、ＴＦＴパネル４０に対する初期化、画像データの取得等を行うための回路構成プログラムをメモリ２２８から読み込んでからＴＦＴパネル４０の制御が可能となるデバイスである。
【００４７】
ＴＦＴ制御部２２３は、前述した走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂを制御して各放射線検出素子７に接続されたＴＦＴ８のゲート電極８ｇに対するＯＮ電圧とＯＦＦ電圧の印加を行うと共に、前述した読み出し回路１７の各放射線検出素子７に対応する電荷リセット用スイッチ１８ｃに対するＯＮ信号とＯＦＦ信号の入力を行うことでＴＦＴパネル４０の制御を行うパネル制御部として機能する。
【００４８】
即ち、ＴＦＴ制御部２２３は、放射線撮影時には、各放射線検出素子７に対応する電荷リセット用スイッチ１８ｃに対してＯＦＦ信号を維持し、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇをＯＦＦ電圧からＯＮ電圧に切り替えて、その切り替え前後に生じる放射線検出素子７に接続されたコンデンサー１８ｂの電圧変化に基づいて、画像データを取得するための制御を行う。
【００４９】
また、ＴＦＴ制御部２２３は、ＴＦＴパネル４０のリセット動作を行う際には、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇにＯＮ電圧を印加して、各部に残存する電荷を排出する。
なお、ＴＦＴパネル４０のリセット動作は、放射線画像撮影装置１の起動時のＴＦＴパネル４０の初期化時の他に、覚醒中に周期的又は一定条件に従って行われ、さらには撮影直前にも行われるが、放射線画像撮影装置１の起動時のＴＦＴパネル４０の初期化の際には、覚醒中のリセット動作よりもリセット動作時間をより長く、或いは多くの回数を繰り返して行い、残存電荷の排出を念入りに実行する。
【００５０】
図６は、ＴＦＴ制御部２２３が出力する制御信号を示す説明図である。
図６の「FGF_STV2G」はＴＦＴパネル４０のリセット動作の開始を示すスタートパルスである。
「FG_CPV21」はゲートドライバー１５ｂに接続された複数の走査線５に順番にＯＮ電圧を印加するためのゲート電流を流すための間隔を示すクロックパルスである。
「FG_XOE21」はゲートドライバー１５ｂに接続された一つの走査線５に対してＯＮ電圧を印加させる出力許可信号である。この出力許可信号は、クロックパルスが示す間隔に応じて順次、新たな走査線５に対して出力される。
【００５１】
初期化制御部２２４は、コンフィグレーションを不要とする不揮発性メモリ搭載型のCPLD(Complex Programmable Logic Device)であり、ＴＦＴパネル４０に対する初期化動作のみを特化して行うためのデバイスである。
【００５２】
初期化制御部２２４による初期化動作は、ＴＦＴ制御部２２３による初期化動作と全く同じように行われる。即ち、ＴＦＴ制御部２２３と同じように順番に、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇにＯＮ電圧を印加して、各部に残存する電荷を排出させてリセット動作を行わせる。
【００５３】
切替スイッチ２２５は、ＴＦＴ制御部２２３から各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに対するＯＮ電圧の印加を行うための信号線と初期化制御部２２４から各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに対するＯＮ電圧の印加を行うための信号線の切り替えを行うためのスイッチである。
この切替スイッチ２２５は、上記切り替えを初期化制御部２２４からの切り替え指令信号の入力を受けて実行する。
【００５４】
［放射線画像撮影装置の起動動作］
上記制御手段２２を備える放射線画像撮影装置１の起動動作について説明する。
放射線画像撮影装置１が停止モード又はスリープモードにある状態で、電源ボタン２２１ａの押下又は無線モジュール２２６からのWoWL(wake on wireless Lan)割り込み信号若しくはＬＡＮコントローラー２２７からのWoL(wake on Lan)割り込み信号の入力が行われると、電源マイコン２２１は、各種電源２２９を制御してＴＦＴパネル４０及び制御手段２２内の各部への電源供給を開始する。
【００５５】
図７は制御手段２２における起動時のタイムチャートである。
通信マイコン２２２は、覚醒モードに移行するために電源供給が開始されると、マイコン内部のＣＰＵを含む各種ハードウェアの初期化及びＯＳの読み込み等の起動処理を実行する。そして、これらが終わると、通信マイコン２２２のＣＰＵは、当該通信マイコン２２２の制御下となる他のハードウェアであるＴＦＴ制御部２２３及びメモリ２２８の初期化を実行する。
【００５６】
ＴＦＴ制御部２２３は、通信マイコン２２２のＣＰＵから初期化の指令を受けると、コンフィグレーション、即ち、SRAMにメモリ２２８の回路構成プログラムの読み込みを行い、さらに読み込まれたプログラムに従って所定の論理回路を構成する。これにより、ＴＦＴパネル４０に対するリセットや画像データの取得等の制御が可能な状態となるが、起動時のＴＦＴ制御部２２３は、ＴＦＴパネル４０を初期化させる制御は実行しない。
【００５７】
一方、初期化制御部２２４は、通信マイコン２２２のＣＰＵによる制御対象ではなく、ＯＳとも無関係に動作するので、図７に示すように、覚醒モードに移行するための各種電源２２９の電源供給の開始と共に起動する。
初期化制御部２２４は、不揮発性メモリ内に論理回路の構成が記憶されているので、FPGAと異なり、プログラムの読み込みや論理回路の構築を不要とし、即座に、外部に対する制御を開始することができる。
即ち、初期化制御部２２４は、切替スイッチ２２５を制御して当該初期化制御部２２４とＴＦＴパネル４０との接続状態に切り替えると共に、ＴＦＴパネル４０の全てのＴＦＴ８のゲート電極８ｇに対して順番にＯＮ電圧を印加して、各部に残存する電荷を排出させてリセット動作を行わせてＴＦＴパネル４０の初期化を実行する。
また、ＴＦＴパネル４０の初期化制御が完了すると、切替スイッチ２２５を制御してＴＦＴ制御部２２３とＴＦＴパネル４０との接続状態に切り替える。
【００５８】
図８は、制御手段２２が初期化制御部２２４及び切替スイッチ２２５を備えていない仮想的な比較例により、起動時にＴＦＴ制御部２２３がＴＦＴパネル４０の初期化が行われる場合のタイミングチャートを示す。
この場合、電源マイコン２２１の制御によって起動時の電源供給が開始されると、まず、通信マイコン２２２によりＯＳの読み込み、マイコン内部の各種ハードウェアの初期化が行われ、通信マイコン２２２の起動処理が完了すると、ＴＦＴ制御部２２３の起動処理が行われる。ＴＦＴ制御部２２３は、コンフィグレーションを実行し、それが完了してから、ＴＦＴパネル４０の初期化を実行する。
【００５９】
図８に示すように、制御手段２２が初期化制御部２２４及び切替スイッチ２２５を備えていない場合には、電源マイコン２２１の起動処理とＴＦＴ制御部２２３の起動処理が完了してからＴＦＴパネル４０の初期化が行われるので、電源マイコン２２１の起動処理の所要時間とＴＦＴ制御部２２３の起動処理の所要時間とＴＦＴパネル４０の初期化の所要時間の全ての合計時間が経過するまで放射線画像の撮影を行うことができない。
一方、図７に示すように、制御手段２２が初期化制御部２２４及び切替スイッチ２２５を備える場合には、電源マイコン２２１及びＴＦＴ制御部２２３の起動処理と、初期化制御部２２４によるＴＦＴパネル４０の初期化とが並行して実行されるので、電源マイコン２２１及びＴＦＴ制御部２２３の起動処理の所要時間とＴＦＴパネル４０の初期化の所要時間のいずれか長い方の所要時間が経過した時点で放射線画像の撮影が可能となる。
従って、制御手段２２が初期化制御部２２４及び切替スイッチ２２５を備える場合には、起動してから撮影を開始可能となるまでの時間が非常に短縮される。
【００６０】
［第一の実施形態の技術的効果］
上記放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、電源マイコン２２１を除く放射線画像撮影装置１の全体構成が電源切断状態となる停止モード又は無線モジュール２２６及びＬＡＮコントローラー２２７等の一部の構成を除いて電源切断状態となるスリープモードの状態から起動する場合に、初期化制御部２２４が電源供給を受けるとすぐにＴＦＴパネル４０の初期化を開始するので、電源マイコン２２１及びＴＦＴ制御部２２３の起動処理の完了を待ってからＴＦＴパネル４０の初期化を行う場合と異なり、停止モード又はスリープモードから放射線画像の撮影が可能となる覚醒モードに移行するまでの所要時間を飛躍的に短縮することが可能となる。
【００６１】
また、制御手段２２の通信マイコン２２２はＯＳに基づいて制御手段２２内の各部の制御を行っているので、制御手段２２内の各部の連携的な制御や指令、データの送受等を良好に行うことが可能であり、その一方で、初期化制御部２２４は、通信マイコン２２２のＯＳの起動と同時にＴＦＴパネル４０の初期化動作を開始するので、停止モード又はスリープモードから放射線画像の撮影が可能となる覚醒モードに迅速に移行することが可能となる。
特に、初期化制御部２２４は、ＣＰＬＤであり、ＴＦＴパネル４０に対しては、画像データの取得のための制御は行わず、初期化動作のみを特化して実行するデバイスであることから、コンフィグレーション等を不要とし、迅速なＴＦＴパネル４０の初期化を実現し、停止モード又はスリープモードから放射線画像の撮影が可能となる覚醒モードに移行するまでの所要時間をさらに効果的に短縮することが可能である。
なお、通信マイコン２２２、ＴＦＴ制御部２２３、初期化制御部２２４、切替スイッチ２２５、メモリ２２８及びＴＦＴパネル４０に対して電源を切断する状態をスリープモードとしたが、電源マイコン２２１を除き、ＴＦＴパネル４０を含む任意の複数のデバイスの電源を切断する状態をスリープモードとしてもよい。
【００６２】
［第二の実施形態］
本発明に係る放射線画像撮影装置の第二の実施形態について、図面を参照して説明する。
図９は第二の実施形態である制御手段２２Ａの回路構成を示すブロック図である。
放射線画像撮影装置１は、制御手段２２に替えて以下に説明する他の制御手段２２Ａを備える構成としている。なお、この制御手段２２Ａについて、前述した制御手段２２と同一の構成については同符号を付して重複する説明は省略し、制御手段２２と異なる点について主に説明する。
【００６３】
前述した制御手段２２の初期化制御部２２４は、覚醒モードに移行するために電源が供給されると、切替スイッチ２２５に対して、初期化制御部２２４から各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに対するＯＮ電圧の印加を行うための信号線の切り替えを行う制御を行ってから、ＴＦＴパネル４０を初期化させる制御を実行している。
これに対して、この制御手段２２Ａの初期化制御部２２４Ａは、覚醒モードに移行するために電源が供給されると、すぐに、ＴＦＴパネル４０を初期化させる制御を開始し、ＴＦＴパネル４０の初期化が完了すると、ＴＦＴ制御部２２３に対して初期化終了通知を入力する。
【００６４】
ＴＦＴ制御部２２３は、初期化制御部２２４Ａから初期化終了通知が入力されるまでは、ＴＦＴパネル４０に対する画像データの取得制御や初期化時以外のリセット制御を実行しないようにプログラムで設定されている。
従って、ＴＦＴパネル４０に対して、初期化制御部２２４Ａによる初期化制御の実行中にＴＦＴ制御部２２３によるＴＦＴパネル４０の制御が実行されないようになっている。
【００６５】
このため、この制御手段２２Ａでは、切替スイッチ２２５を不要とすることができ、替わりに、図１０に示すように、ＴＦＴ制御部２２３からＴＦＴパネル４０への制御信号の経路と初期化制御部２２４ＡからＴＦＴパネル４０への制御信号の経路とが途中で結線されて合流するＯＲ接続２２５Ａが形成されている。なお、符号２２５Ａａは、信号のプルアップとプルダウンとを切り替える抵抗素子である。
【００６６】
このように、第二の実施形態では、制御手段２２Ａの初期化制御部２２４ＡがＴＦＴパネル４０の初期化が完了すると、ＴＦＴ制御部２２３に対して初期化終了通知を入力するので、制御手段２２と同一の効果に加えて、切替スイッチ２２５を不要とし、回路構成の簡易化を図ることが可能となる。
なお、初期化制御部２２４Ａは、初期化終了通知を、ＴＦＴ制御部２２３ではなく通信マイコン２２２に入力するように構成しても良い。その場合、通信マイコン２２２は、初期化終了通知を受けるまでは、ＴＦＴ制御部２２３に対して、画像データの取得制御や初期化時以外のリセット制御を実行しないように制御する。
【００６７】
なお、ＴＦＴ制御部２２３及び初期化制御部２２４ＡとＴＦＴパネル４０との接続はＯＲ接続ではなく、ゲート回路の組み合わせにより実現させてもよい。
また、初期化制御部２２４Ａによる初期化終了通知については、コマンドや論理信号線のエッジにより発行しても良いし、初期化中はlowレベル、初期化終了後はhighレベルとなる信号により通知しても良い。
【００６８】
［第三の実施形態］
本発明に係る放射線画像撮影装置の第三の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１１は第三の実施形態である制御手段２２Ｂの回路構成を示すブロック図である。
放射線画像撮影装置１は、制御手段２２に替えて以下に説明する他の制御手段２２Ｂを備える構成としている。なお、この制御手段２２Ｂについて、前述した制御手段２２Ａと同一の構成については同符号を付して重複する説明は省略し、制御手段２２Ａと異なる点について主に説明する。
【００６９】
前述した制御手段２２Ａの初期化制御部２２４Ａは、覚醒モードに移行するために電源が供給されると、すぐにＴＦＴパネル４０を初期化させる制御を開始している。
これに対して、この制御手段２２Ｂの初期化制御部２２４Ｂは、覚醒モードに移行するために電源が供給されても、すぐに、ＴＦＴパネル４０を初期化させる制御を開始せず、一定時間の経過を待ってからＴＦＴパネル４０の初期化を開始する。
具体的には、覚醒モードに移行するために電源の供給が開始されると、一定時間経過してから通信マイコン２２２Ｂが初期化開始通知を初期化制御部２２４Ｂに入力する。
初期化制御部２２４Ｂは、初期化開始通知を受けてからＴＦＴパネル４０に対する初期化制御を実行する。
なお、ＴＦＴパネル４０の初期化が完了すると、ＴＦＴ制御部２２３に対して初期化終了通知を入力する点は前述した初期化制御部２２４Ａと同じである。
【００７０】
図１２は制御手段２２Ｂにおける起動時のタイムチャートである。
通信マイコン２２２Ｂは、覚醒モードに移行するために電源の供給が開始されると、通信マイコン２２２Ｂ内のＣＰＵやＲＡＭ等の初期化、ＯＳの読み込み等の起動処理が行われ、ＯＳの起動処理が完了すると、ＴＦＴ制御部２２３等の外部装置の初期化を実行させる。
また、上記通信マイコン２２２Ｂは、ＯＳの起動処理の途中過程において、初期化制御部２２４Ｂとの接続が確立すると、ＯＳの起動処理の完了を待たずに初期化開始通知を初期化制御部２２４Ｂに入力する。
【００７１】
初期化制御部２２４Ｂは、初期化開始通知を受けてからＴＦＴパネル４０の初期化制御を開始するが、電源マイコン２２１の起動処理の完了を待たずにＴＦＴパネル４０の初期化制御を開始するので、この場合も、停止モード又はスリープモードから放射線画像の撮影が可能となる覚醒モードに移行するまでの所要時間を飛躍的に短縮することが可能となる。
また、覚醒モードに移行するために電源の供給の開始直後は、電源の動作が安定せず、供給される電力が変動するおそれがあるが、電源の供給開始から一定時間をおいてから初期化開始通知が発せられ、これに基づいてＴＦＴパネル４０の初期化制御が開始されるので、ＴＦＴパネル４０の初期化を電源が安定した状態で行うことが可能である。
【００７２】
また、初期化制御部２２４Ｂは、ＴＦＴパネル４０の初期化が完了すると、初期化終了通知をＴＦＴ制御部２２３に対して入力する（通信マイコン２２２Ｂに入力してもよい）。
例えば、画像データの解像度の向上のために、ＴＦＴパネル４０の放射線検出素子７の数を増やすと、ＴＦＴパネル４０の初期化の所要時間はより長くなる。
従って、図１３に示すように、通信マイコン２２２Ｂの制御下にあるＴＦＴ制御部２２３等の構成の起動処理が完了した時点で、ＴＦＴパネル４０の初期化が完了していない場合もあり得る。
しかしながら、初期化制御部２２４Ｂは、ＴＦＴパネル４０の初期化が完了すると、初期化終了通知を出力するので、ＴＦＴパネル４０の初期化が完了しない段階でＴＦＴ制御部２２３が画像データの取得制御や初期化時以外のリセット制御を開始することを回避することができ、動作不良等の発生を低減し、放射線画像撮影装置１の動作の安定化を図ることができる。なお、この効果は、前述した第二の実施形態の制御手段２２Ａでも得ることが出来る。
【００７３】
なお、この制御手段２２Ｂでは、覚醒モードに移行するために電源の供給の開始から一定時間を置いてから通信マイコン２２２Ｂが初期化開始通知を初期化制御部２２４Ｂに入力する構成を例示したが、これに限られない。
例えば、初期化制御部２２４Ｂが、タイマーを備え、覚醒モードに移行するために電源の供給を開始すると、タイマーが一定時間の経過を計時し、その経過を待ってからＴＦＴパネル４０の初期化制御を開示する構成とした場合でも、同じ効果を得ることが可能である。
また、通信マイコン２２２Ｂによる初期化開始通知も、コマンドや論理信号線のエッジにより発行しても良いし、初期化中はlowレベル、初期化終了後はhighレベルとなる信号により通知しても良い。
【００７４】
［第四の実施形態］
本発明に係る放射線画像撮影装置の第四の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１４は第四の実施形態である制御手段２２Ｃの回路構成を示すブロック図である。
放射線画像撮影装置１は、制御手段２２に替えて以下に説明する他の制御手段２２Ｃを備える構成としている。なお、この制御手段２２Ｃについて、前述した制御手段２２と同一の構成については同符号を付して重複する説明は省略し、制御手段２２と異なる点について主に説明する。
【００７５】
この制御手段２２ＣのＴＦＴ制御部２２３Ｃは、前述したＴＦＴ制御部２２３と異なり、コンフィグレーションを不要とする不揮発性メモリ搭載型のFPGAであり、ＴＦＴパネル４０に対する初期化、画像データの取得等を行うための回路構成が不揮発性メモリに記録されたデバイスである。
従って、このＴＦＴ制御部２２３Ｃは、覚醒モードに移行するために電源の供給が開始されると、すぐに、ＴＦＴパネル４０の初期化制御を実行することが可能となっている。
即ち、ＴＦＴ制御部２２３Ｃは、初期化制御部としても機能する。
このため、制御手段２２Ｃは、初期化制御部２２４及び切替スイッチ２２５を不要としている。
【００７６】
上記制御手段２２Ｃでは、覚醒モードへ移行するための電源供給が開始されると、通信マイコン２２２のＣＰＵが起動処理を行い、通信マイコン２２２の外部のハードウェアの初期化を実行する。
一方、ＴＦＴ制御部２２３Ｃは、覚醒モードへ移行するための電源供給が開始されると、内部の不揮発性メモリにより即座に起動し、通信マイコン２２２の指令を待たずに、ＴＦＴパネル４０の初期化制御を開始する。
従って、制御手段２２Ｃは、制御手段２２と同様に、ＴＦＴパネル４０の初期化を早期に開始することができるので、停止モード又はスリープモードから放射線画像の撮影が可能となる覚醒モードに移行するまでの所要時間を飛躍的に短縮することが可能となる。
【００７７】
なお、本発明が上記第一〜第四の実施形態の例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７８】
１  放射線画像撮影装置
７  放射線検出素子
８  ＴＦＴ
２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ  制御手段
４０  ＴＦＴパネル
２２１  電源マイコン（電源制御部）
２２１ａ  電源ボタン
２２２，２２２Ｂ  通信マイコン（主制御部）
２２３，２２３Ｃ  ＴＦＴ制御部（パネル制御部）
２２４，２２４Ａ，２２４Ｂ  初期化制御部
２２５  切替スイッチ
２２６  無線モジュール
２２７  コントローラー
２２９  各種電源
ＳＰ  センサーパネル
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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