(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮像する撮像手段と、
撮像手段により得られた撮像データに基づき画像補正データを作成し、前記画像補正データを用いて前記撮像データの補正処理を行う補正手段と、
前記撮像手段及び前記補正手段の駆動を制御する制御手段と
を含み、
前記制御手段により前記撮像手段が撮影準備状態に移行したことを認識した直後に、前記撮像手段による前記撮像データを得ることなく前記補正手段により画像補正データを作成し、続いて前記撮像手段の前記撮影準備状態を保持しながら、前記撮像手段により前記撮像データを得た後、前記撮像データを補正するものであり、
前記撮像手段は、放射線を被写体に照射し、前記被写体を透過した放射線を検出することにより被写体像を撮像し、光電変換により前記撮像データを得るものであり、
前記制御手段により前記撮像手段が撮影準備状態に移行したことを認識した直後に、前記撮像手段による放射線照射を行うことなく暗画像を得て前記補正手段により画像補正データを作成し、続いて前記撮像手段の前記撮影準備状態を保持しながら、前記撮像手段により放射線照射を行い前記撮像データを得た後、前記撮像データを補正するものであり、
前記撮像手段における前記光電変換の電荷蓄積状態の継続時間が規定されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
被写体像を撮像する撮像手段と、
撮像手段により得られた撮像データに基づき画像補正データを作成し、前記画像補正データを用いて前記撮像データの補正処理を行う補正手段と、
前記撮像手段及び前記補正手段の駆動を制御する制御手段と
を含み、
前記制御手段により前記撮像手段が撮影準備状態に移行したことを認識した直後に、前記撮像手段による前記撮像データを得ることなく前記補正手段により画像補正データを作成し、続いて前記撮像手段の前記撮影準備状態を保持しながら、前記撮像手段により前記撮像データを得た後、前記撮像データを補正するものであり、
撮影対象を切り替えることができる操作者インターフェース手段を更に含み、前記制御手段により前記撮像手段が撮影準備状態に移行したことを認識した直後に、前記撮像手段による前記撮像データを得ることなく前記補正手段により画像補正データを作成し、続いて前記撮像手段の前記撮影準備状態を保持しながら、前記撮像手段により前記撮像データを得た後、前記撮像データを補正する撮像手順と、前記撮像手順と異なる他の撮像手順とを、前記操作者インターフェース手段からの撮影対象選択の指示によって自動的に切り替えることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記暗画像に基づき前記画像補正データを作成した後、前記放射線照射を行うまでに所定時間が経過すると、再び前記画像補正データを作成することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記暗画像に基づく前記画像補正データの作成途中に前記放射線照射の要求を受けた場合、前記放射線照射を開始する前に前記画像補正データの作成を完了させ、その直後に前記放射線照射を開始することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
被写体像を撮像する撮像手段と、
撮像手段により得られた撮像データに基づき画像補正データを作成し、前記画像補正データを用いて前記撮像データの補正処理を行う補正手段と、
前記撮像手段及び前記補正手段の駆動を制御する制御手段と
を含み、
前記制御手段により前記撮像手段が撮影準備状態に移行したことを認識した直後に、前記撮像手段による前記撮像データを得ることなく前記補正手段により画像補正データを作成し、続いて前記撮像手段の前記撮影準備状態を保持しながら、前記撮像手段により前記撮像データを得た後、前記撮像データを補正するものであり、
前記画像補正データの作成途中に前記撮像データの作成要求を受けた場合、前記撮像データの作成を開始する前に前記画像補正データの作成を完了させ、その直後に前記撮像データの作成を開始することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
撮像手段により、放射線を被写体に照射し、前記被写体を透過した放射線を検出することにより被写体像を撮像する撮像方法であって、
前記撮像手段が撮影準備状態に移行したことを認識した直後に、前記撮像手段による放射線照射を行うことなく暗画像を得るステップと、
前記暗画像に基づき画像補正データを作成するステップと、
前記撮像手段の前記撮影準備状態を保持しながら、前記撮像手段により放射線照射を行い撮像データを得るステップと、
前記画像補正データに基づき前記撮像データを補正するステップと
を含み、
前記撮像手段は、光電変換により前記撮像データを得るものであり、前記撮像手段における前記光電変換の電荷蓄積状態の継続時間が規定されていることを特徴とする撮像方法。
【請求項７】
前記暗画像に基づき前記画像補正データを作成した後、前記放射線照射を行うまでに所定時間が経過すると、再び前記画像補正データを作成することを特徴とする請求項６に記載の撮像方法。
【請求項８】
前記暗画像に基づく前記画像補正データの作成途中に前記放射線照射の要求を受けた場合、前記放射線照射を開始する前に前記画像補正データの作成を完了させ、その直後に前記放射線照射を開始することを特徴とする請求項６又は７に記載の撮像方法。
【請求項９】
コンピュータを、請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置の前記各手段として機能させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１０】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の撮像方法の前記各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１１】
コンピュータを、請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置の前記各手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１２】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の撮像方法の前記各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体像を撮像する撮像装置及び撮像方法に関し、特に放射線を被写体に照射し、前記被写体を透過した放射線を検出する撮像を主な対象とする。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、医療診断を目的とするＸ線撮影には、増感紙とＸ線写真フィルムを組み合わせたフィルムスクリーンシステムがよく用いられている。この方法によれば、被写体を透過したＸ線は被写体の内部情報を含み、それが増感紙によってＸ線の強度に比例した可視光に変換され、Ｘ線フィルムを感光させ、Ｘ線画像をフィルム上に形成する。
【０００３】
最近では、従来Ｘ線フィルムで撮影されてきた胸部などの一般撮影領域にもデジタル撮影装置が普及しており、診断画像の分野でデジタル画像の取得が可能となってきた。
【０００４】
デジタルＸ線撮影装置の断面構造の概略図を図９に示す。
撮像部は、蛍光体５０１と光電変換素子５０２とを組み合わせて構成される。
光電変換素子５０２は、光電変換層として、例えば非結晶シリコン（a-Si膜）が利用されている。これは、大面積のガラス基板のようなセンサ基板に容易に形成することが可能なばかりでなく、スイッチング素子としてのTFTの半導体材料としても用いることが可能である点で好適だからである。
【０００５】
入射されたＸ線は蛍光体５０１で可視光へと変換される。そして、光電変換素子の半導体層で吸収された光によってフォトキャリアが形成され、蓄積される。
【０００６】
一般的なＸ撮像システムは、Ｘ線室及びＸ線制御室を備えており、Ｘ線室にはＸ線を発生するＸ線発生器が置かれる。Ｘ線発生器は、Ｘ線を発生するＸ線管球、撮像制御器により制御されてＸ線管球を駆動する高圧発生源、及びＸ線管球により発生されたＸ線ビームを所望の撮像領域に絞り込むＸ線絞りからなる。
【０００７】
ホストコンピュータは、Ｘ線撮影装置から得た画像データをの内部RAMに記憶する。記憶された画像データは、オフセット補正やゲイン補正などの適切な処理を施した後、操作者の要求により、ディスプレイに表示されたり、あるいはハードディスクや外部記憶装置に保存されたりする。
【０００８】
図８はＸ線検出器の撮像動作を含むタイミングチャートである。この図８を中心にＸ線検出器の動作について説明する。
２００は操作者インターフェースに対する撮像要求信号、２０２は実Ｘ線曝射状態、２０３は操作者の指示に基づいた撮像制御器から駆動器への撮影要求信号、２０４はＸ線検出器の撮影レディ信号、２０５はＸ線検出器の駆動状態（特に光検出器アレーからの電荷読み出し動作）をそれぞれ現している。
【０００９】
操作者の操作者インターフェースに対する撮影準備の要求指示（２００  １ｓｔＳＷ）により、撮像制御器はＸ線発生器を撮影レディ状態に遷移させるとともに、Ｘ線検出器に対して撮影準備状態へ移行させる指示を出す。指示を受けた駆動器は光検出器アレーにバイアスを印加するとともに、（リフレッシュ及び）空読みＦｉを繰り返す。
【００１０】
検出器準備状態では、光電変換モードにおいて、空読み後、光検出部に暗電流が徐々に蓄積されてコンデンサが飽和状態で保持されることを避ける為、（リフレッシュＲ及び）空読みＦｉを所定間隔で繰り返す。
【００１１】
次に、操作者から操作者インターフェースに対す撮影要求指示（２００：２ｎｄＳＷ）により、撮像制御器はＸ線発生器とＸ線検出器との同期を取りながら撮影動作を制御する。撮影要求指示（２００：２ｎｄＳＷ）に従いＸ線曝射要求信号２０３に示すタイミングでＸ線検出器に対し、撮像要求信号をアサートする。駆動器は撮像要求信号に呼応して撮像駆動状態２０５に示すように所定の撮像準備シーケンス駆動を行う。
【００１２】
Ｘ線検出器の撮像準備が整った時点で、駆動器は撮像制御器に対し、Ｘ線検出器レディ信号２０４を返し、撮像制御器はこの信号の遷移を元にして、Ｘ線発生要求信号２０２としてＸ線発生器にアサートする。Ｘ線発生器は、Ｘ線発生要求信号２０２が与えられている間、Ｘ線を発生する。所定Ｘ線量を発生したら撮像制御器はＸ線発生要求信号２０２をネゲートするとともにＸ線撮像要求信号２０３をネゲートすることによりＸ線検出器へ画像取得タイミングを通知し、このタイミングを基にしてそれまで待機状態だった信号読出し回路の動作を開始させる。信号読み出し回路の制定の為の所定ウェイト時間後、駆動器に基づいてＸ線検出器アレーから画像データを読み出して画像処理器に生画像を取得する。転送が完了すると駆動器は読み出し回路を再び待機状態に遷移させる。
【００１３】
引き続き、Ｘ線検出器は補正画像取得する。即ち、先の撮像の為の撮像シーケンスと同様のシーケンスを繰り返し、Ｘ線照射の無い暗画像を取得し、画像処理器に補正用画像として転送する。この時、撮像シーケンスは撮影の度にＸ線曝射時間など若干異なる可能性が有るが、それも含めて全く同じ撮影シーケンスを再現して補正画像を取得することにより、より高画質な画像が得られる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の撮影方式では、Ｘ線曝射時間及び電荷蓄積時間が撮影毎に未定であるため、補正用画像を本撮影画像撮影時と同様の撮影シーケンスでとる目的で、本撮影画像の後に取得していた。従って、特に長時間電荷蓄積撮影の場合、本撮影が終了し、補正画像を取得してから補正処理を行っており、最終的に撮影画像を表示するまでに時間がかかっていた。
【００１５】
そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、画像表示を迅速に実行し、作業性に優れた撮像装置及び撮像方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、被写体像を撮像する撮像手段と、撮像手段により得られた撮像データに基づき画像補正データを作成し、前記画像補正データを用いて前記撮像データの補正処理を行う補正手段と、前記撮像手段及び前記補正手段の駆動を制御する制御手段とを含み、前記制御手段により前記撮像手段が撮影準備状態に移行したことを認識した直後に、前記撮像手段による前記撮像データを得ることなく前記補正手段により画像補正データを作成し、続いて前記撮像手段の前記撮影準備状態を保持しながら、前記撮像手段により前記撮像データを得た後、前記撮像データを補正するものであり、前記撮像手段は、放射線を被写体に照射し、前記被写体を透過した放射線を検出することにより被写体像を撮像し、光電変換により前記撮像データを得るものであり、前記制御手段により前記撮像手段が撮影準備状態に移行したことを認識した直後に、前記撮像手段による放射線照射を行うことなく暗画像を得て前記補正手段により画像補正データを作成し、続いて前記撮像手段の前記撮影準備状態を保持しながら、前記撮像手段により放射線照射を行い前記撮像データを得た後、前記撮像データを補正するものであり、前記撮像手段における前記光電変換の電荷蓄積状態の継続時間が規定されていることを特徴とする。
本発明の撮像装置は、被写体像を撮像する撮像手段と、撮像手段により得られた撮像データに基づき画像補正データを作成し、前記画像補正データを用いて前記撮像データの補正処理を行う補正手段と、前記撮像手段及び前記補正手段の駆動を制御する制御手段とを含み、前記制御手段により前記撮像手段が撮影準備状態に移行したことを認識した直後に、前記撮像手段による前記撮像データを得ることなく前記補正手段により画像補正データを作成し、続いて前記撮像手段の前記撮影準備状態を保持しながら、前記撮像手段により前記撮像データを得た後、前記撮像データを補正するものであり、撮影対象を切り替えることができる操作者インターフェース手段を更に含み、前記制御手段により前記撮像手段が撮影準備状態に移行したことを認識した直後に、前記撮像手段による前記撮像データを得ることなく前記補正手段により画像補正データを作成し、続いて前記撮像手段の前記撮影準備状態を保持しながら、前記撮像手段により前記撮像データを得た後、前記撮像データを補正する撮像手順と、前記撮像手順と異なる他の撮像手順とを、前記操作者インターフェース手段からの撮影対象選択の指示によって自動的に切り替えることを特徴とする。
本発明の撮像装置の一態様では、前記暗画像に基づき前記画像補正データを作成した後、前記放射線照射を行うまでに所定時間が経過すると、再び前記画像補正データを作成する。
本発明の撮像装置の一態様では、前記暗画像に基づく前記画像補正データの作成途中に前記放射線照射の要求を受けた場合、前記放射線照射を開始する前に前記画像補正データの作成を完了させ、その直後に前記放射線照射を開始する。
本発明の撮像装置は、被写体像を撮像する撮像手段と、撮像手段により得られた撮像データに基づき画像補正データを作成し、前記画像補正データを用いて前記撮像データの補正処理を行う補正手段と、前記撮像手段及び前記補正手段の駆動を制御する制御手段とを含み、前記制御手段により前記撮像手段が撮影準備状態に移行したことを認識した直後に、前記撮像手段による前記撮像データを得ることなく前記補正手段により画像補正データを作成し、続いて前記撮像手段の前記撮影準備状態を保持しながら、前記撮像手段により前記撮像データを得た後、前記撮像データを補正するものであり、前記画像補正データの作成途中に前記撮像データの作成要求を受けた場合、前記撮像データの作成を開始する前に前記画像補正データの作成を完了させ、その直後に前記撮像データの作成を開始することを特徴とする。
本発明の撮像方法は、撮像手段により、放射線を被写体に照射し、前記被写体を透過した放射線を検出することにより被写体像を撮像する撮像方法であって、前記撮像手段が撮影準備状態に移行したことを認識した直後に、前記撮像手段による放射線照射を行うことなく暗画像を得るステップと、前記暗画像に基づき画像補正データを作成するステップと、前記撮像手段の前記撮影準備状態を保持しながら、前記撮像手段により放射線照射を行い撮像データを得るステップと、前記画像補正データに基づき前記撮像データを補正するステップとを含み、前記撮像手段は、光電変換により前記撮像データを得るものであり、前記撮像手段における前記光電変換の電荷蓄積状態の継続時間が規定されていることを特徴とする。
本発明の撮像方法の一態様では、前記暗画像に基づき前記画像補正データを作成した後、前記放射線照射を行うまでに所定時間が経過すると、再び前記画像補正データを作成する。
本発明の撮像方法の一態様では、前記暗画像に基づく前記画像補正データの作成途中に前記放射線照射の要求を受けた場合、前記放射線照射を開始する前に前記画像補正データの作成を完了させ、その直後に前記放射線照射を開始する。
本発明の記録媒体は、コンピュータを、前記撮像装置の前記各手段として機能させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能なものである。
本発明の記録媒体は、前記撮像方法の前記各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能なものである。
本発明のプログラムは、コンピュータを、前記撮像装置の前記各手段として機能させるためのものである。
本発明のプログラムは、前記撮像方法の前記各ステップをコンピュータに実行させるためのものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
ここで、Ｘ撮像システムの構成を図１に示す。このＸ撮像システムは、Ｘ線室１０４と、Ｘ線制御室１０５と、操作者インターフェース１１４及びディスプレイ１１５等を備えて構成されている。
【００３３】
Ｘ線室１０４には、Ｘ線を発生するＸ線発生器１１７と、被写体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器１０１が置かれる。Ｘ線発生器１１７は、Ｘ線を発生するＸ線管球１１９、撮像制御器１０７により制御されてＸ線管球１１９を駆動する高圧発生源１１８、及びＸ線管球１１９により発生されたＸ線ビームを所望の撮像領域に絞り込むＸ線絞り１２０からなる。Ｘ線検出器１０１には、Ｘ線制御室１０５側からの指示に従ってＸ線検出器１０１を駆動する駆動器１０２が設けられている。
【００３４】
他方、Ｘ線制御室１０５には、ホストコンピュータ１０６が設けられており、このホストコンピュータ１０６は、内部RAM１１１と、ディスプレイ１１５を制御する表示制御機１１２と、操作者インターフェース１１４と接続されたセンサ切り替え部１１３と、ハードディスク１０９及び外部記憶装置１１０と、Ｘ線検出器１０１により得られた撮像データに基づき画像補正データを作成し、画像補正データを用いて撮像データの補正処理を行う補正手段を含む各種画像処理を実行する画像処理器１０８と、Ｘ線発生器１１７を制御すると共に、駆動器１０２を介してＸ線検出器１０１及び画像処理器１０８を制御する撮像制御器１０７が設けられている。
【００３５】
ホストコンピュータ１０６がＸ線検出器１０１から得た画像データを内部RAM１１１に記憶する。記憶された画像データは、オフセット補正やゲイン補正などの適切な処理を施した後、操作者１１６の要求により、ディスプレイ１１５に表示されたり、あるいはハードディスク１０９や外部記憶装置１１０に保存されたりする。また、センサ切り替え部１１３は、操作者インターフェース１１４を介した操作者１１６の指示により、本実施形態で説明する撮像手順と、他の撮像手順とを自動的に切り替えるものである。
【００３６】
図２に光電変換素子の等価回路の一例を示す。
１素子は、光検出部６０１と電荷の蓄積及び読み取りを制御するスイッチング薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）６０３とからなり、一般には、ガラス基板上にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）を用いて形成される。光検出部６０１は更に、光ダイオード６０１ａとコンデンサ６０１ｂの並列回路からなり、光電効果による電荷を定電流源６０２として記述している。コンデンサ６０１ｂは光ダイオード６０１ａの寄生容量でも、光ダイオード６０１ａのダイナミックレンジを改善する追加的なコンデンサでもよい。光検出部６０１（光ダイオード６０１ａ）のカソードは共通電極（Ｄ電極）であるバイアス配線Ｌｂを介してバイアス電源604に接続する。光検出部６０１（光ダイオード６０１ａ）のアノードは、ゲート電極（Ｇ電極）からスイッチングＴＦＴ６０３を介してコンデンサ６０５及び電荷読出し用プリアンプ６０６に接続する。プリアンプ６０６の入力はまた、リセット用スイッチ６０８及び信号線バイアス電源６０９を介してアースに接続する。
【００３７】
先ず、スイッチングＴＦＴ６０３とリセット用スイッチ６０８を一時的にオンにして、コンデンサ６０１ｂをリセットし、スイッチングＴＦＴ６０３とリセット用スイッチ６０８をオフにする。その後、Ｘ線を発生させて、被検体610に曝射する。蛍光体５０１が被検体６１０を透過してきたＸ線像を可視光線像に変換し、光ダイオード６０１ａは、その可視光線像により導通状態になり、コンデンサ６０１ｂの電荷を充電させる。スイッチングＴＦＴ６０３をオンにして、コンデンサ６０１ｂとコンデンサ６０５を接続する。これにより、コンデンサ６０１ｂの放電量の情報がコンデンサ６０５にも伝達される。プリアンプ６０６によりコンデンサ６０５の蓄積電荷による電圧の増幅、もしくは点線で示されたコンデンサ６０７により電荷−電圧変換され、外部に出力される。
【００３８】
次に、図２に示す光電変換素子を２次元に拡張して構成した場合の光電変換動作を説明する。図３は２次元配列の光電変換素子を具備する光検出器アレーの等価回路である。
【００３９】
光検出器アレーは、２０００×２０００〜４０００×４０００程度の画素から構成され、アレー面積は２００ｍｍ×２００ｍｍ〜５００ｍｍ×５００ｍｍ程度である。図３では、光検出器アレーは２０４８×２０４８の画素から構成され、アレー面積は２１５ｍｍ×２１５ｍｍである。よって、１画素のサイズは約１０５×１０５μｍである。横方向に配置した２０４８個の画素を１ブロックとし、２０４８個のブロックを縦方向に配置して、２次元構成としている。
【００４０】
図２で説明したように、１画素は、１つの光検出部６０１とスイッチングＴＦＴ６０３とからなる。光電変換素子ＰＤ（１，１）〜（２０４８，２０４８）は光検出部６０１に対応し、転送用スイッチＳＷ（１，１）〜（２０４８，２０４８）はスイッチングＴＦＴ６０３に対応する。光電変換素子ＰＤ（ｍ，ｎ）のゲート電極（Ｇ電極）は、対応するスイッチＳＷ（ｍ，ｎ）を介してその列に対する共通の列信号線Ｌｃｍに接続する。例えば、第１列の光電変換素子ＰＤ（１，１）〜（２０４８，１）は、第１の列信号線Ｌｃ１に接続する。各光電変換素子ＰＤ（ｍ，ｎ）の共通電極（Ｄ電極）は全て、バイアス配線Ｌｂを介してバイアス電源６０４に接続する。
【００４１】
同じ行のスイッチＳＷ（ｍ，ｎ）の制御端子は、共通の行選択線Ｌｒｎに接続する。例えば、第１行のスイッチＳＷ（１，１）〜（１，２０４８）は、行選択線Ｌｒ１に接続する。行選択線Ｌｒ１〜２０４８は、ゲート駆動回路７０３を介してタイミング制御回路７０４に接続する。ゲート駆動回路７０３は、タイミング制御回路７０４からの制御信号を解読し、どのラインの光電変換素子の信号電荷を読み出すべきかを決定するアドレスデコーダ７１０と、アドレスデコーダ７１０の出力に従って開閉される２０４８個のスイッチ素子から構成される。この構成により、任意のラインＬｒｎに接続するスイッチＳＷ（ｍ，ｎ）に接続する光電変換素子ＰＤ（ｍ，ｎ）の信号電荷を読み出すことができる。ゲート駆動回路703は、最も簡単な構成としては、単に液晶ディスプレイなどに用いられているシフトレジスタによって構成してもよい。
【００４２】
列信号線Ｌｃ１〜２０４８は、タイミング制御回路７０４により制御される信号読出し回路７０２に接続する。信号読出し回路７０２で、７０６−１〜２０４８は、それぞれ列信号線Ｌｃ1〜２０４８からの信号電位を増幅するプリアンプ、７０７−１〜２０４８はそれぞれプリアンプ７０６−１〜２０４８の出力をサンプルホールドするサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路、７０８は７０７−１〜２０４８の出力を時間軸上で多重化するアナログ・マルチプレクサ、７０９はマルチプレクサ７０８のアナログ出力をディジタル化するＡ／Ｄ変換器である。Ａ／Ｄ変換器７０９の出力は通信用フレームメモリ７０５に入力される。
【００４３】
図３に示す光検出器アレーでは、２０４８×２０４８個の画素を列信号線Ｌｃ1〜２０４８により２０４８個の列に分け、１行あたりの２０４８画素の信号電荷を同時に読み出し、各列信号線Ｌｃ1〜２０４８、プリアンプ７０６−１〜２０４８及びＳ／Ｈ回路７０７−１〜２０４８を介してアナログ・マルチプレクサ７０８に転送し、ここで時間軸多重化して、順次、Ａ／Ｄ変換器７０９によりディジタル信号に変換する。
【００４４】
A/D変換器の出力は通信用フレームメモリ７０５に接続される。フレームメモリはタイミング制御回路７０４に接続されており、タイミング制御回路７０４の制御の元にホストコンピュータへとデータ転送するようになっている。タイミング制御回路７０４は、ホストコンピュータ１０６に接続されており、ホストの制御の元に動作する。
【００４５】
本発明の撮像動作を含むタイミングチャートを図４に、撮影シーケンスを図５にそれぞれ示す。図４、図５を中心にＸ線検出器１０１の動作について説明する。
３００は操作者インターフェース１１４に対する撮像要求信号、３０２は実Ｘ線曝射状態、３０３は操作者１１６の指示に基づいた撮像制御器１０７から駆動器１０２への撮影要求信号、３０４はＸ線検出器１０１の撮影レディ信号、３０５はＸ線検出器１０１内のパワー制御信号、３０６はＸ線検出器の駆動状態（特に光検出器アレーからの電荷読み出し動作）をそれぞれ現している。
【００４６】
操作者１１６からの検出器準備要求が有るまで駆動器１０２は３０６に示すようにパワー制御をOFF状態で待機する（Ｓ１）。具体的には、第７図において行選択線Ｌｒ、列信号線Ｌｃ、バイアス配線Ｌｂの電位を図示しないスイッチにより同電位（特に信号ＧＮＤレベル）に保ち、光検出器アレーにバイアスを印加しない。更には、信号読出し回路７０２、ラインセレクタ７０３、バイアス電源６０４を含む電源を遮断することにより、前記行選択線Ｌｒ、列信号線Ｌｃ、バイアス配線Ｌｂの電位をＧＮＤ電位に保っても良い。
【００４７】
操作者１１６の操作者インターフェース１１４に対する検出器準備要求指示により、Ｘ線検出器１０１に対して撮影準備状態へ移行させる指示を出す。検出器準備要求指示は、例えば操作者インターフェース１１４から撮影部位が選択されたり、撮影準備のための患者IDが入力されたことによる。この検出器準備要求指示をうけ、駆動器１０２はパワー制御信号をONにし、Ｘ線検出器を撮影準備状態へと移行させる（Ｓ２）。
【００４８】
このＸ線検出器が撮影準備状態へ移行した後、補正用画像取得のための撮影シーケンスを行う（Ｓ３）。すなわち、リフレッシュが必要な場合はリフレッシュを行い、そして、撮像シーケンスの為の専用空読みＦｐを所定回数及び電荷蓄積状態専用空読みＦｐｆを行って電荷蓄積状態（撮像ウィンドウ：Ｔ４）に遷移する。なお、本発明の場合、この電荷蓄積状態の時間は既知である。電荷蓄積状態の時間が既知の撮影とは、例えば断層撮影を指す。断層撮影とは、Ｘ線管とデジタルＸ線検出器とを相対的に反対方向に移動させるとともに、その両者の移動位置を検出し、Ｘ線検出器からの画像情報を移動位置毎に関連付けて記憶し、この画像情報から任意スライス面の画像を得るものである。これにより、１回のＸ線スキャンのデータで任意のスライス面の画像を得ることができる。なお、この一回のスキャンは、例えば３．２秒と規定されている。従って、その場合Ｘ線曝射は３．２秒間行うことになり、電荷蓄積時間もそれにより予め決定される。
【００４９】
補正用画像撮像シーケンスの為の空読みＦｐの回数及び時間間隔Ｔ２は、撮像制御機１０７から撮像要求に先んじて予め設定された値に基づいて行う。これは操作者１１６の要求により操作性重視なのか画質重視なのかや、または撮像部位により自動的に最適な駆動を選択して切り替える。撮影準備完了までの期間（T３）は所用時間が短いことが実使用上要求されるので、そのために撮像準備シーケンス専用空読みＦｐを行う。
【００５０】
なお、Ｘ線検出器が撮影準備状態へ移行した直後は、光電変換素子内に過渡電流が発生するなどの過渡状態にある。その後、時間経過と供に定常状態へと落ち着いていく。そのため、上記の補正用画像撮像シーケンスは、光電変換素子が定常状態になってから行う。例えば、パワー制御信号がONされてから光電変換素子が定常状態になったとみなされる３０秒経過を目安に行う。そうすることにより、より効果的な補正が行われる。
【００５１】
Ｘ線検出器１０１の撮像準備が整い、予め規定された電荷蓄積状態時間の経過後、駆動器１０２は撮像制御器１０７に対し、画像取得タイミングを通知し、それまで待機状態だった信号読出し回路７０２の動作を開始させる。信号読み出し回路７０２の制定の為の所定ウェイト時間後、駆動器１０２に基づいてＸ線検出器アレーから画像データを読み出して画像処理器１０８に補正用画像を取得する。
なお、この補正用画像を取得した後、撮像装置はアイドリング駆動を開始する。
このアイドリング駆動の詳細については、後に示す。
【００５２】
図６は画像処理器１０８を示しており、画像データの流れを示している。８０１はデータパスを選択するマルチプレクサ、８０２及び８０３はそれぞれＸ線画像用及び補正用画像用フレームメモリ、８０４はオフセット補正回路、８０５はゲイン補正データ用フレームメモリ、８０６はゲイン補正用回路、８０７は欠陥補正回路、８０８はその他の画像処理回路を代表してそれぞれ現している。
【００５３】
図４のＦｒｎｏフレームで取得された補正画像は、マルチプレクサ８０１を経由して補正用画像用フレームメモリ８０３に記憶される。
【００５４】
検出器準備状態では、光電変換モードにおいて、空読み後、光検出部６０１に暗電流が徐々に蓄積されてコンデンサ６０１ｂが飽和状態で保持されることを避ける為、（リフレッシュＲ及び）空読みＦｉを所定間隔で繰り返す。この駆動、即ち、検出器準備状態に行う空読みＦｉを所定時間間隔Ｔ１で繰り返す駆動を以後「アイドリング駆動」と呼び、アイドリング駆動を行っている検出器準備状態の期間を「アイドリング駆動期間」と呼ぶ。このアイドリング駆動期間は、どの程度続くかが実使用上、未定義の為、光検出器アレー（特にＴＦＴ）に負荷のかかる読み出し動作は極力少なくする為にＴ１は通常の撮影動作時よりも長く設定し、通常の読み出し駆動ＦｒよりもＴＦＴのＯＮ時間の短いアイドリング専用空読み駆動Ｆｉを行う。また、リフレッシュＲ動作が必要なセンサの場合には、空読みＦｉ数回に対して１回リフレッシュＲ動作を行うようにする。
【００５５】
次に、操作者１１６からＸ線発生装置へ曝射要求指示（Ｓ４）（３００：１ｓｔスイッチ（通常は管球のロータアップなどが開始される。））が発せられ、その後の撮影要求指示（３００：２ｎｄＳＷ）により、撮像制御器１０７はＸ線発生器１１７とＸ線検出器１０１との同期を取りながら撮影動作を制御する。撮影要求指示（３００：２ｎｄＳＷ）に従いＸ線曝射要求信号３０３に示すタイミングでＸ線検出器に対し、撮像要求信号をアサートする。駆動器は撮像要求信号に呼応して撮像駆動状態３０６に示すように所定の撮像準備シーケンス駆動を行う。具体的には、リフレッシュが必要な場合はリフレッシュを行い、そして、撮像シーケンスの為の専用空読みＦｐを所定回数及び電荷蓄積状態専用空読みＦｐｆを行って電荷蓄積状態（撮像ウィンドウ：Ｔ４）に遷移する。その際、撮像シーケンスの為の空読みＦｐの回数及び時間間隔Ｔ２は、撮像制御機１０７から撮像要求に先んじて予め設定された値に基づいて行う。これは、先の補正画像撮影シーケンスと同様のシーケンスにする。
【００５６】
Ｘ線検出器１０１の撮像準備が整った時点で、駆動器１０２は撮像制御器１０７に対し、Ｘ線検出器レディ信号３０４を返し、撮像制御器１０７はこの信号の遷移を元にして、Ｘ線発生要求信号３０２としてＸ線発生器１１７にアサートする。Ｘ線発生器１１７は、Ｘ線発生要求信号２０２が与えられている間、Ｘ線を発生する。所定時間Ｘ線量を発生したら撮像制御器１０７はＸ線発生要求信号３０２をネゲートするとともにＸ線撮像要求信号３０３をネゲートすることによりＸ線検出器１０１へ画像取得タイミングを通知する。このタイミングを基にして駆動器１０２はそれまで待機状態だった信号読出し回路７０２の動作を開始させる。信号読み出し回路７０２の制定の為の所定ウェイト時間後、駆動器１０２に基づいてＸ線検出器アレーから画像データを読み出して画像処理器１０８に生画像を転送する。転送が完了すると駆動器１０２は読み出し回路７０２を再び待機状態に遷移させる。
【００５７】
図４でＦｒｘｏフレームで取得されたＸ線画像は、マルチプレクサ８０１を経由してＸ線画像用フレームメモリ８０２に記憶される。Ｘ線画像の記憶完了から、予め取得しておいた補正用画像を利用して、オフセット補正回路８０４によりオフセット補正（例えばＦｒｘｏ−Ｆｒｎｏ）が行われ（Ｓ６）、引き続き予め取得されゲイン補正用フレームメモリに記憶してあるゲイン補正用データＦｇを用いて、ゲイン補正回路８０６がゲイン補正（例えば、(Ｆｒｘｏ−Ｆｒｎｏ)／Ｆｇ）を行う。引き続き欠陥補正回路８０７に転送されたデータは、不感画素や複数パネルで構成されたＸ線検出器１０１のつなぎ目部などに違和感を生じないように画像を連続的に補間して、Ｘ線検出器１０１に由来するセンサ依存の補正処理を完了する。
【００５８】
更に、その他の画像処理回路８０８にて、一般的な画像処理、例えば、階調処理、周波数処理、強調処理などの処理を施した後、表示制御機１１２に処理済データを転送して、モニタ１１５に撮影画像を表示する（Ｓ７）。
本実施形態では、Ｘ線画像取得後、直ちに画像処理が行えるために、撮影画像の表示までの時間が短時間で行える。
【００５９】
なお、補正用画像取得後からＸ線撮影までの時間が長くなればなるほど、その両者の画像取得時の条件も変化してゆく。そのため、補正用画像取得後、一定時間を経過してもＸ線撮像要求信号が発生されない場合は、改めて補正用画像を取得する撮像シーケンスに突入し（Ｓ８）、新たに補正用画像を取得する機能を設けておいてもよい。この一定時間は、例えば素子温度などの撮影条件が大きく異なるとみなされる３０秒を目安に設定しておく。
【００６０】
一回のＸ線撮影が終了すると、再び次のＸ線撮影の準備へと移行する。すなわち、Ｘ線画像撮像終了後、続いて補正用画像撮像シーケンスを実行し（Ｓ３）、再び次のＸ線撮影に備える。
【００６１】
また、操作者インターフェース１１４より撮影終了の指示があれば、Ｘ線撮影装置は現在の状態から終了動作へと移行し、パワー制御信号をOFFにして再び待機状態となる。
【００６２】
また、補正用画像取得シーケンスの最中に、Ｘ線撮像要求信号が発生された場合は、補正用画像取得シーケンスが終了するのを待って、Ｘ線撮像シーケンスへと移行する。その際、操作者に対して通常のタイミングで仮のＸ線発生器レディー信号を返すようにする。
【００６３】
また、本実施形態における撮影駆動方式と、従来の撮影方式を、その撮影により自動的に切り替えてもよい。すなわち、操作者が操作者インターフェースを通じて、その撮影対象を選択すれば、それに適した撮影駆動方式が自動的に選択されるような機能を設けてもよい。
【００６４】
なお、上述した本実施形態によるＸ線撮像装置を構成する各機能、及び放射線撮像方法を構成する各ステップは、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明の実施形態に含まれる。
【００６５】
具体的に、前記プログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭのような記録媒体に記録し、或いは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。前記プログラムを記録する記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、上記プログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワーク（ＬＡＮ、インターネットの等のＷＡＮ、無線通信ネットワーク等）システムにおける通信媒体（光ファイバ等の有線回線や無線回線等）を用いることができる。
【００６６】
また、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合や、供給されたプログラムの処理の全てあるいは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて上述の実施形態の機能が実現される場合も、かかるプログラムは本発明の実施形態に含まれる。
【００６７】
例えば、図７は、一般的なパーソナルユーザ端末装置の内部構成を示す模式図である。この図７において、１２００はコンピュータＰＣである。ＰＣ１２００は、ＣＰＵ１２０１を備え、ＲＯＭ１２０２またはハードディスク（ＨＤ）１２１１に記憶された、あるいはフレキシブルディスクドライブ（ＦＤ）１２１２より供給されるデバイス制御ソフトウェアを実行し、システムバス１２０４に接続される各デバイスを総括的に制御する。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、画像表示を迅速に実行し、作業性に優れた撮像装置及び撮像方法を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＸ線撮像システムを示すブロック図である。
【図２】光電変換素子の等価回路図である。
【図３】光検出アレーの構成例を示す回路図である。
【図４】本発明の撮影動作におけるタイミングチャートである。
【図５】本発明の撮影動作のフローチャートである。
【図６】画像処理部の流れを示すブロック図である。
【図７】一般的なパーソナルユーザ端末装置の内部構成を示す模式図である。
【図８】従来の撮影動作におけるタイミングチャートである。
【図９】電子カセッテの概略断面図である。
【符号の説明】
１０１：Ｘ線検出器
１０４：Ｘ線室
１０５：Ｘ線制御室
１０６：システム制御器
１０７：撮像制御器
１０８：画像処理器
１１３：センサ切り替え部
１１６：操作者
１１５：モニタ
１１７：Ｘ線発生器
６０１：光検出部
６０３：スイッチング薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
６０４：バイアス電源
７０１：光検出器アレー
７０２：信号読出し回路
７０３：ゲート駆動回路
７０４：タイミング制御回路
８０２：Ｘ線画像用フレームメモリ
８０３：補正用画像用フレームメモリ
【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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