(57)【要約】【課題】撮影ユニット内にＤＣ／ＤＣ電源などのスイッチング電源が実装された場合であっても、ノイズによる影響が低減された、安定した画像を提供可能にする。【解決手段】画像読出装置は、当該装置の少なくとも一部に電源を供給するＤＣ／ＤＣ電源９０２と、２次元に光電変換素子が配置された光検出器アレー５８と、光検出器アレー５８における行を単位として、光電変換素子より信号を読み出すためのラインセレクタ９２及び読み出し回路１００を有する。ラインセレクタ９２におけるライン駆動信号ＣＰＶはＤＣ／ＤＣ電源９０２は発信周波数を規定する基準クロックＣＬＫに同期し、該基準クロックＣＬＫの整数倍の周期を有する用に設定される。また、光検出器アレー５８より読み出した信号をサンプルホールドするタイミングを決定するためのサンプルホールド信号ＳＨは、ライン駆動信号ＣＰＶの各周期の所定の位相のタイミングで出力される。【選択図】  図６
2005087254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源を供給するスイッチング電源と、
２次元に検出器が配置された検出器アレーと、
前記検出器アレーにおける行を単位として、前記検出器より信号を読み出し、保持部に保持する読出手段と、
前記スイッチング電源の基準クロックに同期し、該基準クロックの整数倍の周期で前記読出手段における読み出し対象の行を切り換え、前記保持部による信号の保持タイミングを前記基準クロック中の所定位相とする制御手段とを備えることを特徴とする画像読出装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記保持部による信号の保持タイミングを、前記行の切り換えの周期における所定位相とすることを特徴とする請求項１に記載の画像読出装置。
【請求項３】
所定のクロックを分周することにより、前記基準クロックと、前記読出手段による読み出し対象の行を切り換えるための切り換え信号と、前記保持タイミングを特定するためのタイミング信号とを生成する生成手段を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像読出装置。
【請求項４】
前記スイッチング電源は独立した複数の電圧出力部を持ち、各電圧出力部の少なくとも１つが前記基準クロックに従って動作することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像読出装置。
【請求項５】
前記スイッチング電源は、前記検出器アレーからの信号読出し期間では前記基準クロックに基づいて動作し、他の期間では別のクロックに基づいて動作することを特徴とする請求項１に記載の画像読出装置。
【請求項６】
スイッチング電源を有し、２次元に検出器が配置された検出器アレーより画像信号を読み出すための画像読出方法であって、
前記検出器アレーにおける行を単位として、前記検出器アレーより信号を読み出し、読み出した信号を保持部に保持する読出工程と、
前記スイッチング電源の基準クロックに同期し、該基準クロックの整数倍の周期で前記読出手段における読み出し対象の行を切り換え、前記保持部による信号の保持タイミングを前記基準クロック中の所定位相とする制御工程とを備えることを特徴とする画像読出方法。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載の画像読出装置と、
Ｘ線発生装置とを備え、
前記検出器アレーは前記Ｘ線発生装置から照射されたＸ線に基づく信号を保持することを特徴とするＸ線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線を用いて被検体の撮像を行う撮像装置の駆動制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線のデジタル撮像装置として近年いわゆるフラットパネルセンサが台頭してきている。これらのセンサは従来のフィルムを使用した撮影システムに置き変わる可能性を秘めており、Ｘ画像を直接デジタル化したデータを出力することから今後の広範囲に渡る展開が期待されている。こうしたフラットパネルセンサは主にアモルファス系シリコンを用いるものが多く、撮影面積の大型化や高精細化が求められるのと同時に高感度化や高ＳＮ化が求められている。
【０００３】
その一方で、近年、撮影ユニットは一層の小型化も求められており、例えばカセッテ型の撮影ユニット等も提案されている（特許文献１参照）。撮影ユニットには上述のフラットパネルセンサ、その駆動系回路、信号検出系回路、デジタル系回路、電源系回路などが収められている。これらの構成のうち、特に撮影ユニットの小型化のネックになるものが電源系回路である。電源系回路は、通常、商用ＡＣ電源より電力を得ているため、ＡＣからＤＣに変換するためトランスなどを含むので、その回路全体が大型化してしまう。従って、こうした電源系回路を撮影ユニットに搭載しては小型化を実現することができない。そこでＡＣからＤＣに変換する電源回路部分を撮影ユニットから切り離し、別体の電源ユニットとして所定のＤＣ電圧を発生させ、数メートルの電源ケーブルを介して撮影ユニットに供給する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−２４８０６０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
撮影ユニットでは上述したような幾つかの回路に異なるＤＣ電圧を供給する必要がある。これらの電圧を上記別体の電源ユニット内で発生させて撮影ユニットに供給することは、電源ケーブルの長さが数メートル以上となる場合、ケーブルのドロップ電圧、ノイズの重畳など実用化には問題点が多い。このため、電源ユニットからは、比較的高いＤＣ電圧で単一化して電源供給し、撮影ユニット内にＤＣ／ＤＣ電源等のスイッチング電源（以下、ＳＷ電源と記す）を設けて各種電圧を生成し、各回路へ供給するという方法がとられる。ＤＣ／ＤＣ電源は近年の技術進歩によって小型化が進んでいるが、一方でＳＷ電源であるため伝導性、放射性ノイズが発生する。特に放射性ノイズであるところの漏洩磁界ノイズは、周辺回路、特に、フラットパネルセンサ及びアンプＩＣを含めた検出系へ磁気結合して誘導ノイズ電圧を発生し、画像品質に深刻な影響を及ぼすという問題をはらんでいる。
【０００５】
また、撮影ユニットの小型化にはＤＣ／ＤＣ電源自体の小型化を図ることはもちろんであるが、上述したフラットパネルセンサや他周辺回路をＤＣ／ＤＣ電源により近接して配置することが必要となる。すなわち、近年の撮影ユニットの小型化に伴って、内蔵される電源とセンサ及びその周辺回路へとの空間的距離はますます短くなっており、電磁結合、特にＤＣ／ＤＣ電源からの漏洩磁界ノイズによる影響をセンサが受け易くなっている。このため、例えば、センサからの読出信号にノイズが重畳して画像上にライン状のノイズが生じるといった問題が発生する。よって、ＤＣ／ＤＣ電源のノイズ対策は必要不可欠な課題である。
【０００６】
一般にＳＷ電源からの漏洩磁界等の電磁波ノイズを押さえ込むための対策として、敷線対策、トランスなどの部品レベルでの対策、電源全体をシールドして磁界漏洩を防ぐといった対策などが実施されている。しかしながら、敷線対策のみではその効果は乏しい。また、磁界シールドによって漏洩磁界を封じ込めるのは困難である上に小型軽量化が難しい。更に、部品レベルでの対策としては、例えばスイッチング波形を鈍らすことでノイズを低減することができるが、変換効率が低下してしまう上に、効率の損失分は発熱の原因ともなる。よって、サイズ、形状、重量、コスト、熱などの問題から、装置全体を小型化しながら、漏洩磁界による影響を防ぐようなことは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、撮影ユニット内にＤＣ／ＤＣ電源などのスイッチング電源が実装された場合であっても、ノイズの影響を低減して安定した画像を提供可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明による画像読出装置は以下の構成を備える。すなわち、
電源を供給するスイッチング電源と、
２次元に検出器が配置された検出器アレーと、
前記検出器アレーにおける行を単位として、前記検出器より信号を読み出し、保持部に保持する読出手段と、
前記スイッチング電源の基準クロックに同期し、該基準クロックの整数倍の周期で前記読出手段における読み出し対象の行を切り換え、前記保持部による信号の保持タイミングを前記基準クロック中の所定位相とする制御手段とを備える。
【０００９】
また、本発明によれば、Ｘ線発生装置と、上記画像読出装置とを備えたＸ線撮像装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
以上のような本発明によれば、撮影ユニット内にＤＣ／ＤＣ電源などのスイッチング電源が実装された場合であっても、ノイズによる影響を低減し安定した画像を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
［１］Ｘ線撮像システムの構成
図１は、本実施形態によるＸ線撮像システムの構成を示すブロック図である。図１において、１０はＸ線室、１２はＸ線制御室、１４は診断室である。
【００１３】
Ｘ線室１０には、Ｘ線を発生するＸ線発生器４０と、撮影ユニットとしてのＸ線検出器５２が置かれる。Ｘ線発生器４０は、Ｘ線を発生するＸ線管球４２、Ｘ線管球４２を駆動する高圧電源４４、Ｘ線管球４２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４６を有する。
【００１４】
Ｘ線検出器５２は、Ｘ線発生器４０より発生し、被検体５０を透過したＸ線ビームを検出するものであり、グリッド５４、シンチレータ５６、光検出器アレー５８、Ｘ線露光量モニタ６０、駆動器６２、ＤＣ／ＤＣ電源９０２を有する。グリッド５４は、Ｘ線低吸収部材とＸ線高吸収部材とからなり（例えば、ＡｌとＰｂのストライプ構造を有する）、被検体５０を透過することによって生じる散乱Ｘ線の影響を低減する。なお、光検出器アレー５８とグリッド５４との格子比の関係によりモアレが生じないように、グリッド５４を移動させながらＸ線照射を行なうように構成してもよい。
【００１５】
シンチレータ５６は、エネルギーの高いＸ線によって蛍光体の母体物質が励起（吸収）され、その再結合エネルギーにより可視領域の蛍光を発生することにより、Ｘ線を可視光に変換する。シンチレータ５６の蛍光としては、ＣａＷｏ４やＣｄＷｏ４などの母体自身によるものや、ＣｓＩ：Ｔ１やＺｎＳ：Ａｇなどの母体内に付加された発光中心物質によるものがある。光検出器アレー５８は光検出器を２次元状に配置したものであり、シンチレータ５６より出力される可視光を電気信号に変換する。シンチレータ５６と光検出器アレー５８により、所謂フラットパネルセンサが形成される。Ｘ線露光量モニタ６０は、Ｘ線透過量を監視する目的で配置される。Ｘ線露光量モニタ６０としては、結晶シリコンの受光素子などを用いて直接Ｘ線を検出しても良いし、シンチレータ５６による蛍光を検出してもよい。この実施形態では、Ｘ線露光量モニタ６０は、光検出器アレー５８の基板裏面に成膜されたアモルファス・シリコン受光素子から構成される。
【００１６】
駆動器６２は、撮像制御器２４の制御下で光検出器アレー５８を駆動し、各光検出器から信号を読み出す。なお、光検出器アレー５８及び駆動器６２の動作の詳細は後述する。ＤＣ／ＤＣ電源９０２は、ＡＣ／ＤＣ電源９０３からのＤＣ電圧を１つ又は複数種の電圧に変換して、Ｘ線検出器５２内の各回路に所定の電圧を供給する。ＡＣ／ＤＣ電源９０３は、商用ＡＣ電源ラインより、所定のＤＣ電圧に変換する電源である。
【００１７】
Ｘ線制御室１２には、システム制御器２０が配置される。中央処理ユニット２２は当該システムにおける各種制御を実行するものであり、例えばモニタ３０の表示制御、操作パネル３２を介した操作入力の解析、撮像制御器２４、画像処理器２６、外部記憶装置２８を管理する。
【００１８】
撮像制御器２４は、Ｘ線路光量モニタ６０から情報に基づいて高圧電源４４を制御したり、撮影部位に応じたＸ線ビームを形成するべくＸ線絞り１６を制御したりするとともに、Ｘ線検出器５２内の駆動器６２に対して駆動指示を与える。また、画像処理器２６は駆動器６２より得られたＸ線画像データに対して、例えば、画像データの補正、空間フィルタリング、リカーシブ処理、階調処理、散乱線補正及びダイナミックレンジ（ＤＲ）圧縮処理などの画像処理を施す。
【００１９】
外部記憶装置２８は、画像処理器２６により処理された基本画像データを記憶する大容量高速の記憶装置である。外部記憶装置２８には、所定の規格（例えば、Image Save & Carry（ＩＳ＆Ｃ））を満たすように再構成された画像情報が保存される。また、中央処理ユニット２２はＬＡＮにより外部装置、例えば診断室１４内の端末７０、イメージプリンタ７４及びファイルサーバ７６と接続され、所定のプロトコル（例えば、Digital Imaging and Communications in Medicine（ＤＩＣＯＭ））に従って画像データを伝送する。
【００２０】
端末７０は、ＬＡＮによって伝送される画像（動画像／静止画）に対して診断支援を目的とした画像処理等を施したり、ディスプレイに表示したりする。イメージ・プリンタ７４はＬＡＮを介して伝送された画像（静止画）を例えばフィルム上にプリント出力する。ファイルサーバ７６は、ＬＡＮを介して伝送された画像（動画像／静止画）を格納し、Ｘ線撮像画像の検索機能を提供する。なお、ＷＡＮ接続により病院間で撮影画像をやり取りするようにしてもよいことはいうまでもない。また、ＬＡＮには、複数のＸ線撮像システムを接続できることは勿論である。
【００２１】
［２］光検出器アレー５８の構成について
次に、光検出器アレー５８の構成及び動作について詳細に説明する。図２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５８の等価回路を示す図である。
【００２２】
１つの画素に対応して１つの光検出素子が設けられ、各光検出素子は光検出部（光電変換素子ＰＤ(m,n)）と電荷の蓄積及び読み取りを制御するスイッチング用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴスイッチＳＷ(m,n)）とからなる。これら光検出素子は一般にはアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）によりガラス基板上に形成される。本実施形態（図２）では、光検出器アレー５８は、光検出部を２次元的に４０９６×４０９６個配置して構成され、アレー面積は４３０ｍｍ×４３０ｍｍとした。従って、１画素のサイズは約１０５μｍ×１０５μｍである。
【００２３】
光電変換素子ＰＤ(m,n)のゲート電極（Ｇ電極）は、ＴＦＴスイッチＳＷ(m,n)を介してその列に共通の列信号線Ｌｃnに接続される。例えば、第１列の光電変換素子ＰＤ(1,1)〜ＰＤ(4096,1)は、第１列の列信号線Ｌｃ1に接続される。また、各光電変換素子ＰＤ(m,n)のＤ電極はバイアス配線Ｌｂを介してバイアス電源８５に接続される。同一行のＴＦＴスイッチＳＷ(m,n)の制御端子は共通の行選択線Ｌｒmに接続される。例えば、第１行のＴＦＴスイッチＳＷ(1,1)〜ＳＷ(1,4096)の制御端子は、第１行の行選択線Ｌｒ1に接続される。
【００２４】
行選択線Ｌｒ1〜Ｌｒ4096はラインセレクタ９２に接続される。ラインセレクタ９２は、駆動器６２からの制御信号に基づき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９４と、アドレスデコーダ９４の出力に従って各ＴＦＴスイッチＳＷの制御端子への供給電圧（ＶglかＶgh）を切り換える４０９６個のスイッチ素子（９６1〜９６4096）を具備する。なお、ラインセレクタ９２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。
【００２５】
上記構成により、任意のｘ番目の行選択線Ｌｒxに接続されたスイッチ素子９６xのみＶgh側に切り換えることにより、第ｘ行のＴＦＴスイッチＳＷ(x,1)〜ＳＷ(x,4096)がＯＮ状態となり、当該行の光電変換素子ＰＤ(x,1)〜ＰＤ(x,4096)からの蓄積電荷信号が列信号線Ｌｃ1〜Ｌｃ4096上に取り出される。
【００２６】
列信号線Ｌｃ1〜Ｌｃ4096は信号読出し回路１００に接続される。信号読出し回路１００において、１０２1〜１０２4096はリセット用スイッチであり、それぞれ列信号線Ｌｃ1〜Ｌｃ4096と、リセット基準電位（Ｖbt）を供給する電源１０１との接続のＯＮ／ＯＦＦを行なう。プリアンプ１０６1〜１０６4096は、それぞれ列信号線Ｌｃ1〜Ｌｃ4096からの信号電位を増幅する。サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１０８1〜１０８4096は、それぞれプリアンプ１０６1〜１０６4096の出力をサンプルホールドする。１１０はアナログマルチプレクサであり、Ｓ／Ｈ回路１０８1〜１０８4096の出力を時間軸上で多重化する。１１２はＡ／Ｄ変換器であり、マルチプレクサ１１０より順次供給されるアナログ出力をディジタル化する。Ａ／Ｄ変換器１１２の出力は画像処理器２６に供給される。
【００２７】
なお、信号電荷の蓄積時間とＡ／Ｄ変換時間とは密接な関係にある。高速にＡ／Ｄ変換を行なうとアナログ回路の帯域が広くなり所望のＳ／Ｎを達成することが難しくなる。従って、アナログ信号帯域とＡ／Ｄ変換レートを不必要に大きくすることなく、画像信号の読み取り時間を短くすることが要求される。これを実現するための一手法としては、図２に示す４０９６×４０９６画素からなる光検出器アレーを、例えば上下に２分割或いは左右上下に４分割し、各分割領域毎にマルチプレクサ１１０とＡ／Ｄ変換器１１２の組を設けてこれらを同時に駆動させることが挙げられる。但し、Ａ／Ｄ変換器やマルチプレクサの数を増せば、それだけコストが高くなる。従って、やみくもに多くのＡ／Ｄ変換器を用いることはせず、コストとのバランスを考慮して適当な数のＡ／Ｄ変換器（分割数）を適用するのがよい。
【００２８】
図３に、図２に示した１つの光検出素子の等価回路の一例を示す。光検出部ＰＤは、光ダイオード８０ａとコンデンサ８０ｂの並列回路、及び、コンデンサ８０ｂと直列に接続されたコンデンサ８０ｃとからなる。光電効果による電荷を定電流源８１として記述している。コンデンサ８０ｂは光ダイオード８０ａの寄生容量でも、光ダイオード８０ａ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ＰＤの共通バイアス電極（以下、Ｄ電極）はバイアス配線Ｌｂを介してバイアス電源８５に接続する。光検出部ＰＤのＴＦＴスイッチＳＷ側の電極（以下、Ｇ電極）は、ＴＦＴスイッチＳＷを介してコンデンサ８６及び電荷読出し用プリアンプ１０６に接続する。プリアンプ１０６の入力はまた、リセット用スイッチ１０２及び信号線バイアス電源１０１を介してアースに接続される。
【００２９】
［３］光検出器アレー５８の動作
次に、光検出器アレー５８を含む本実施形態のＸ線検出器５２の動作について説明する。まず、本実施形態の光検出器アレー５８の駆動形態について説明しておく。光検出器アレー５８の駆動形態は、光電変換素子のＤ電極とＧ電極の電圧印加の仕方によって分類されるリフレッシュモード及び光電変換モードがあり、光電変換モードでは、空読み、本読み、補正読みが実行される。
【００３０】
＜光電変換モード＞
光電変換モードでは３種類の読み取り動作、空読み、本読み、補正読みが実行されるが、まず、これらの「読み」動作に先立って、駆動器６２は、電源８５の電圧をバイアス値Ｖs（＞Ｖbt）に設定し、全スイッチ素子１０２1〜１０２4096をオフ（全ての列信号配線Ｌｃ1〜Ｌｃ4096を電源１０１から開放）し、全スイッチ素子９６1〜９６4096をＶgl側（全てのＴＦＴスイッチＳＷ(1,1)〜ＳＷ(4096,4096)をオフ）にする。以下、この状態を光電変換モードの基本状態という。
【００３１】
［空読みについて］
空読みは、図３の光電変換素子ＰＤのＤ電極にＶsを、Ｇ電極にＶbtを印加することにより、コンデンサ８６、８９に蓄積されたホール、延いてはコンデンサ８０ｂ、８０ｃ等に蓄積されたホールを放出させるための駆動である。
【００３２】
本実施形態の空読みでは、光電変換モードの基本状態（この状態で全ての光電変換素子ＰＤのＤ電極にはＶsが印加されている）から、
(1)スイッチ素子１０２1〜１０２4096の全てをＯＮして全ての列信号配線Ｌｃ1〜Ｌｃ4096にリセット基準電位Ｖbtを供給し、
(2)スイッチ素子９６xのみをＶgh側にして当該行に対応する光電変換素子ＰＤ(x,1)〜ＰＤ(x,4096)のＧ電極にＶbtを印加し、
(3)上記(2)をｘ＝１〜４０９６まで順次に実行する。
【００３３】
なお、上記空読み動作で、行選択線Ｌｒを全て同時にＶghにすることも可能であるが、この場合では読み出し準備完了時に、信号配線電位がリセット電圧Ｖbtから大きくずれることなり、高Ｓ／Ｎの信号を得ることが難しい。また、上記手順では、行選択線Ｌｒを１から４０９６ヘ順次選択してリセットしたが、撮像制御器２４の設定に基づいた駆動器６２の制御により任意の順番でリセットを行うことも可能である。
【００３４】
［本読み及び補正読みについて］
本読みはＸ線曝射後に光電変換素子ＰＣの信号電荷を読み出すための駆動である。また、補正読みは本読みの後に補正用の暗画像を取得するための駆動である。本読み及び補正読みにおいて、光検出器アレー５８における動作自体は同一である。すなわち、電極ＤにＶsを印加し、スイッチ素子１０２をＯＦＦにした状態でＴＦＴスイッチＳＷをＯＮにすることにより受光量に応じた電位が光電変換素子ＰＤから列信号配線Ｌｃ上に供給される。
【００３５】
本実施形態による本読み及び補正読みの概略の手順は、以下のとおりである。即ち、上記光電変換モードの基本状態から、
(1)スイッチ素子１０２1〜１０２4096のＯＮ・ＯＦＦによりコンデンサ８６、８９に蓄積された電荷を放出（アンプ入力部のリセット）し、
(2)スイッチ素子９６xのみをＶgh側にして行選択線Ｌｒx上の光電変換素子ＰＤ(x,1)〜ＰＤ(x,4096)からの蓄積電荷信号を列信号線Ｌｃ1〜Ｌｃ4096上に取り出し、
(3)蓄積電荷信号をプリアンプ１０６1〜１０６4069によって増幅し、Ｓ／Ｈ回路１０８1〜１０８4096に保持し、
(4)Ｓ／Ｈ回路１０８1〜１０８4096によって保持された信号を、マルチプレクサ１１０によってシリーズ化し、Ａ／Ｄ変換器１１２によってデジタルデータへ変換して出力し、
(5)上記動作をｘ＝１〜４０９６まで順次繰り返し、全画素データを取得する。
なお、上記(4)の実行の間に、次の行選択線Ｌｒx+1について(1)〜(2)を実行し、(4)の完了後に当該選択行（x+1）について(3)を実行する。
【００３６】
＜リフレッシュモード＞
リフレッシュモードは、光電変換素子ＰＤ内に生じたホールの飽和状態を解消するためのものであり、特に上記空読みによって排除しきれないコンデンサ８０ｂ、８０ｃ等に蓄積されたホールを逃がすために行なわれる。リフレッシュモードでは、バイアス電源８５をＶｒにし、スイッチ素子１０２及びＴＦＴスイッチＳＷをＯＮ状態にしてＤ電極電位＜Ｇ電極電位（Ｖr＜Ｖbt）とすることによりコンデンサ８０ｂ、８０ｃ等に蓄積されたホールを逃がす。
【００３７】
リフレッシュモードでは、駆動器６２は図２の光検出器アレー５８を以下の手順で動作させる。すなわち、
(1)電源８５をバイアス電圧Ｖrにすることにより全ての光電変換素子ＰＤのＤ電極にＶｒを印加し、
(2)スイッチ素子１０２1〜１０２4096をオンして全ての列信号配線Ｌｃ1〜Ｌｃ4096にリセット基準電位Ｖbtを印加し、
(3)全てのスイッチ素子９６1〜９６4096をＶgh側に切り換えることにより全ての光電変換素子ＰＤのＧ電極にリセット基準電位Ｖbtを印加する。
【００３８】
＜撮像システムにおける光検出器アレーの駆動制御＞
次に、図４のタイミングチャートを参照して、上記各駆動形態の実行タイミングを詳細に説明する。図４において、４００は操作パネル３２に対するユーザ操作によって発生する撮像要求信号、４０１はＸ線発生器レディ信号、４０２は実際のＸ線曝射状態、４０３は操作者２１の指示に基づいた撮像制御器２４から駆動器６２への撮影要求信号、４０４はＸ線検出器５２の撮影レディ信号、４０５はＸ線検出器５２の駆動状態（特に光検出器アレー５８からの電荷読み出し動作）をそれぞれ示している。４０６は画像データの転送状態や、画像処理や表示の状態を概念的に表している。
【００３９】
操作パネル３２から撮影準備の要求を指示すると（４００、１ｓｔＳＷ）、撮像制御器２４はＸ線発生器４０とＸ線検出器５２に対して撮影準備状態へ移行させる指示（撮影準備要求指示）を出す。撮影準備要求指示を受けた駆動器６２は、１回のリフレッシュモード動作（Ｒ）とｎ回の空読み（Ｆ1〜Ｆn）を１セットとして繰り返すアイドリング駆動を開始する（４０５）。なお、リフレッシュモード動作が不要なセンサを用いた場合にはリフレッシュモード動作は不要である。また、撮影準備要求指示を受けたＸ線発生器４０は、例えば、管球のロータアップなどを開始し、撮影準備が完了するとＸ線発生器レディ信号４０１を撮像制御器２４に出力する。
【００４０】
なお、上述の撮影準備要求指示は、操作者２１が意識的に出さなくても良い。即ち、操作パネル３２に対して、患者情報や撮影情報などが入力されたことをもって、撮像制御器２４は検撮影準備の要求指示と解釈し、Ｘ線発生器４０とＸ線検出器５２を検出器準備状態へ移行させても良い。
【００４１】
次に、操作パネル３２の操作によって撮影要求指示（４００：２ｎｄＳＷ）が入力されると、撮像制御器２４はＸ線発生器４０とＸ線検出器５２との同期を取りながら撮影動作を制御する。まず、撮影要求指示（４００：２ｎｄＳＷ）に従いＸ線撮像要求信号４０３をＸ線検出器５２に対してアサートする。駆動器６２はＸ線撮像要求信号に呼応して、直ちにアイドリング駆動から撮影駆動に動作を切り換える（４０５）。
【００４２】
撮影駆動では、撮像装置駆動状態４０５に示されるように、Ｘ線画像取得駆動と補正用暗画像取得駆動が行われる。Ｘ線画像取得駆動は更に、検出準備駆動（Ｔ３）、曝射期間（Ｔ４）、本読み（Ｆrx）を含む。検出準備駆動ではリフレッシュ動作（Ｒ）と空読み（Ｆp：図４ではＦp1、Ｆp2、Ｆpf）が所定のシーケンスで実行される。これらの動作が終了すると、駆動器６２は、Ｘ線検出器５２の撮影準備が整ったとして、撮像制御器２４に対してＸ線検出器レディ信号４０４を返す。撮像制御器２４はＸ線検出器レディ信号４０４の遷移を検出して、Ｘ線発生要求信号４０２をＸ線発生器４０にアサートする。
【００４３】
Ｘ線発生器４０は、Ｘ線発生要求信号４０２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（即ち、所定時間が経過したら）撮像制御器２４はＸ線撮像要求信号４０３とＸ線発生要求信号４０２をネゲートしてＸ線曝射を終了する。Ｘ線撮像要求信号４０３のネゲートによりＸ線検出器５２へ画像取得タイミングが通知される。このタイミングを元にして、信号読み出し回路１００の安定のための所定ウェイト時間の後、駆動器６２はＸ線検出器レディ信号４０４をネゲートするとともに、光検出器アレー５８から画像データを読み出す（本読み（Ｆrx））。読み出した画像データ（生画像）は画像処理器２６に供給される。本処理が完了すると駆動器６２は読み出し回路１００を再び待機状態に遷移させる。なお、検出準備駆動の終了から画像データの読み出し開始までの期間をＸ線曝射期間（Ｔ４）とする。
【００４４】
以上のように本読みを終えるとＸ線画像取得駆動が終了する。上述した本読みにおいて、各センサの電荷蓄積時間はリセット動作が完了したときから、即ち本読みの直前の空読み（Ｆpf）においてＴＦＴスイッチＳＷをオフしてから、本読みにおいてＴＦＴがオンするまでの間となる。従って、各選択行毎に電荷蓄積時間及び時刻が異なる。そこで、補正読みを行なって得られた補正用暗画像を用いて、本読みで得られた画像を補正し上記条件の違い等を吸収する。
【００４５】
このため、Ｘ線検出器５２はＸ線画像取得駆動に引き続き補正用暗画像取得駆動を開始し、補正用暗画像を取得して画像処理器２６に転送する。補正用暗画像取得駆動は、検出準備駆動（Ｔ３）、Ｘ線曝射の無いディレイ期間（Ｔ５）、補正読み（Ｆrn）を含むが、Ｘ線検出器５２自体の動作はＸ線画像取得駆動における検出準備駆動（Ｔ３）、Ｘ線曝射期間（Ｔ４）、本読み（Ｆrx）と全く同じである。すなわち、Ｘ線曝射が実行されない点を除いてＸ線画像取得駆動のシーケンスと補正用暗画像取得駆動のシーケンスとは同一である。
【００４６】
なお、Ｘ線画像取得駆動は撮影の度にＸ線曝射時間などが若干異なる可能性が有るが、補正用暗画像取得駆動ではそれも含めて全く同じシーケンスを再現して暗画像を取得する。こうして取得した暗画像を用いてＸ線画像を補正することにより、高画質なＸ線画像を得ることができる。但し、Ｘ線曝射期間中にグリッドを移動する構成の場合、暗画像取得時にはグリッドを移動しないようにしてもよい。
【００４７】
また、Ｘ線画像取得駆動における空読み（Ｆp）の回数や時間間隔Ｔ２は撮像制御器２４からの撮像要求に先んじて予め設定される。但し、空読み（Ｆp）の回数及び時間間隔Ｔ２は操作者２１の要求により操作性重視なのか画質重視なのか、または撮像部位等に基づいて自動的に最適な値が選択される。また、曝射要求から撮影準備完了までの期間（Ｔ３）は短いことが実使用上要求されるので、空読み（Ｆp）の時間間隔Ｔ２はなるべく短くすることが好ましい。更に、曝射要求が発生した時点で、アイドリング駆動のいかなる状態においても即座に上記の撮像シーケンス駆動に入るようにする。こうすることにより曝射要求から撮影準備完了までの期問（Ｔ３）を短くすることができ、操作性が向上する。
【００４８】
更に、本実施形態ではアイドリング駆動時の空読み（Ｆi）と、Ｘ線画像取得駆動中における検出準備駆動の空読み（Ｆp）で動作形態を変化させている。アイドリング駆動期間では光検出器アレー５８（特にＴＦＴスイッチＳＷ）に負荷のかかる読み出し動作を極力少なくするために空読み（Ｆi）の実行間隔Ｔ１を検出準備駆動時のそれ（Ｔ２）よりも長く設定し、ＴＦＴスイッチＳＷのオン時間も本読み時のそれよりも短く設定する。また、本実施形態では、検出準備駆動においてもＴＦＴのオン時間が短い空読みを所定回数実行し、本読み開始の直前において本読みと同じＴＦＴのオン時間を有する空読み（Ｆpf）を実行する。
【００４９】
［４］画像処理機２６の動作
図５は画像処理器２６の画像データの流れを示す図である。５０１はデータパスを選択するマルチプレクサ、５０２及び５０３はそれぞれＸ線画像用及び暗画像用フレームメモリ、５０４はオフセット補正回路、５０５はゲイン補正データ用フレームメモリ、５０６はゲイン補正用回路、５０７は欠陥補正回路をそれぞれ表す。また、５０８はその他の画像処理回路を代表し表している。
【００５０】
図４のＸ線画像取得駆動の本読み（Ｆrx）で取得されたＸ線画像がマルチプレクサ５０１を経由してＸ線画像用フレームメモリ５０２に記憶される。続いて、暗画像取得駆動の補正読み（Ｆrn）で取得された補正用暗画像がマルチプレクサ５０１を経由して暗画像用フレームメモリ５０３に記憶される。
【００５１】
オフセット補正回路５０４は、例えばフレームメモリ５０２の画像からフレームメモリ５０３の画像を差し引くことによりオフセット補正をする。ゲイン補正回路５０６は例えば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でもってオフセット補正された画像を割算することによりゲイン補正を行う。ゲイン補正されたデータは引き続き欠陥補正回路５０７に転送され、不感画素部分や複数パネルで構成されたＸ線検出器５２のつなぎ目部分などに違和感を生じないように画像を連続的に補間し、Ｘ線検出器５２に由来するセンサ依存の補正処理を完了する。更に、その他の画像処理回路５０８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、外部記憶装置２８に保存したり、モニタ３０に撮影画像を表示したりする。
【００５２】
［５］ＤＣ／ＤＣ電源に起因するノイズへの対策
以上、本実施形態のＸ線撮像システムの動作、特に光検出器アレー５８からの画像の読み取り動作について説明した。本実施形態では、更なる画質の向上を図るべく、上述した本読み及び補正読みにおける動作を当該Ｘ線検出器５２が内蔵するＤＣ／ＤＣ電源９０２のスイッチング動作を規定する基準クロックに同期させ、ノイズの少ない高画質な撮影画像を取得する。以下、この点について詳述する。
【００５３】
図６は光検出器アレー５８からの信号読み取りに関る詳細な構成を示すブロック図である。光検出器アレー５８、駆動機６２、ラインセレクタ９２、マルチプレクサ１１０、Ａ／Ｄ変換器１１２、ＤＣ／ＤＣ電源９０２は図１及び図２で説明したとおりである。また、スイッチ素子１０２、プリアンプ１０６、Ｓ／Ｈ回路１０８は、それぞれ図５のスイッチ素子１０２1〜１０２4096、プリアンプ１０６1〜１０６4096、Ｓ／Ｈ回路１０８1〜１０８4096をまとめて表している。
【００５４】
タイミング信号発生部９０１は、ＣＬＫ、ＣＰＶ、ＳＨ、ＲＣ、ＯＥ、ＣＳの各信号を駆動器６２の指示に基づいて出力する。なお、タイミング信号発生部９０１では、高周波数のマスタクロックを分周することにより上記の各種タイミング信号を発生する。ＤＣ／ＤＣ電源９０２は、ＡＣ／ＤＣ電源９０３からの入力電圧を、例えば出力電圧ＶＡ１，ＶＡ２，ＶＤの各種電圧に変換して出力している。
【００５５】
図７にＤＣ／ＤＣ電源９０２の動作説明図を示す。ここで示すのはパルス幅制御方式（以下ＰＷＭ）のＤＣ／ＤＣ電源である。これは発振信号の周波数を一定としてパルス幅を変えることにより出力電圧を制御するものであり、各種制御方式の中でも主流になっているものである。以下、ＤＣ／ＤＣ電源９０２の動作について説明する。
【００５６】
直流電圧がスイッチング部７０１に印加されると、ここで高周波交流電圧に変換され、高周波トランス７０２の１次側に印加される。高周波交流電圧は高周波トランス７０２を介して、その２次側に接続された整流部／平滑回路７０３へ伝達される。整流部／平滑回路７０３は高周波交流電圧を整流ダイオードで整流し、平滑フィルタをとおしてリップル分の少ない直流電圧とし負荷に供給する。
【００５７】
出力電圧は、常時出力を安定化させるように誤差増幅器７０４によってセンスされている。誤差増幅器７０４は、出力電圧を基準電圧（７０５）と比較し、その誤差分を検出して増幅している。その増幅された誤差信号は、次段のコントロール回路であるパルス幅変換器７０６へ送られＰＷＭを制御するための制御信号となる。パルス幅変換器７０６は、基準クロック信号ＣＬＫを用いて発振信号を得、そのパルス幅を誤差信号に対応して変換する。パルス幅変換器７０６から出力された制御信号はスイッチング部７０１にフィードバックされて出力が安定化するように制御される。
【００５８】
以上が本実施形態のＰＷＭ方式によるＤＣ／ＤＣ電源９０２の基本動作である。通常のＤＣ／ＤＣ電源においては、内蔵のＣＲ発振器の出力を用いて発振信号を生成するが、本実施形態のＤＣ／ＤＣ電源９０２では、基準クロックＣＬＫで固定発振させて発振信号を生成する。また、スイッチング部７０１については、フォワード、フライバック、プッシュプル、ブリッジなど各種方式があり、さらに１次側と２次側を絶縁したものと絶縁しないものなどがあるが、いずれも公知であり、ここでは詳細な説明は省略する。
【００５９】
入力電圧と出力電圧に関しては、本実施形態では、出力電圧はＤＣ５Ｖ前後が中心で、入力電圧はＤＣ５０Ｖ程度である。入力電圧をＤＣ５０Ｖと比較的高くすれば電流を抑えられることから外部から供給される電源ケーブルを比較的小型化することができるため有効である。また、Ｘ線撮影部で必要とする出力電圧については以下で説明する。なお、入出力電圧の大小関係は本実施形態に限定されるものではなく、入力電圧＜出力電圧のような場合でも本発明は有用である。
【００６０】
図８は本実施形態のＤＣ／ＤＣ電源９０２における、上述の各種の電圧を発生させる電源ブロックの１例を示す。図７で説明したＤＣ／ＤＣ電源の基本回路を３系統組み合わせたものである。アナログ系電源８０１は電圧ＶＡ１をセンサパネルからの出力をアンプするアンプＩＣに供給する。アナログ系電源８０２は電圧ＶＡ２を、センサパネルやアンプＩＣならびにドライバＩＣに基準電位として供給している。これらのアナログ系電源はリップルノイズ、スパイクノイズなどの伝導性ノイズを極力低減化して出力している。センサパネルから出力される信号レベルは大変に微弱なため、その大元である電源のノイズを低減化することが画像品質の上で必項となるからである。また、デジタル系電源８０３は、電圧ＶＤを駆動器６２、タイミング信号発生部９０１、及び図示していないその他のデジタル系回路に供給している。
【００６１】
また、ＤＣ／ＤＣ電源内に幾つかの系統、ＣＨ（チャンネル）を持つ場合には、小型化する上で、即ち高密度化を行う際に顕著な問題となるが、ＣＨ間でのクロストークノイズの発生である。実装上隣接したＣＨからの漏洩磁界が他ＣＨへ重畳してしまい、各周波数が異なる場合はクロストークノイズがビートをうつようなことにもなる。通常、複数出力を有する場合その各々の発振周波数は厳密には管理されていない。
【００６２】
本実施形態では、全てのＣＨがタイミング信号発生部９０１から供給される単一のクロック（ＣＬＫ）を用いることにより、複数のＣＨの全てを同期させ、ＣＨ間でのクロストークノイズの影響を低減化している。ただし構成によっては全てを同期させる必要はない場合もあるのでこれに限定されるものではない。また、発生ノイズの小さいＣＨについては効率を優先したクロック（例えば電源が有するＣＲ発振器から得られる内部クロック）を用い、発生ノイズの大きいＣＨについては基準クロックＣＬＫを用いるというようにすることで、効率とノイズ対策の両立を図るようにすることも可能である。また、より低ノイズ化を求められる個所にはアナログレギュレータを使用するようにしてもよい。しかし電源としての効率は低下するので、発熱問題またコストの問題が発生しない程度の個所に限定される。
【００６３】
ＤＣ／ＤＣ電源におけるノイズ発生源としては、主にスイッチング部７０１、整流部／平滑回路７０３の整流部、高周波トランス７０２などがあり、導電体に乗る伝導性ノイズや空間への漏洩磁界による電磁誘導ノイズが発生する。特に、ＤＣ／ＤＣ電源からの漏洩磁界に対する対策は困難である。シールド等の従来の対策である程度はノイズを低減化できるが、扱う信号レベルが非常に小さい本実施形態の装置のような場合には、低減化された漏洩磁界でさえも、センサパネル及びアンプＩＣを含めた信号検出系回路に電磁誘導を引き起こし、画像上のノイズとなって影響を及ぼしてしまうからである。
【００６４】
図９は、漏洩磁界が光検出部に電磁誘導を引き起こした場合に発生する画像ノイズ、即ちゲートライン（行選択線Ｌｒ）ごとに発生するラインノイズのイメージ図である。水平方向にゲートラインが、垂直方向にシグナルライン（列信号線Ｌｃ）がレイアウトされており、一例として５ゲートライン毎に強いラインノイズが発生する場合を示している。このようにラインノイズは撮影画像上に重畳されるため、画像品質を著しく低下させてしまい、医療用画像の場合は特に誤診などを引き起こすことにもつながるため問題となる。
【００６５】
このラインノイズは、信号ライン上の信号をサンプルホールドする位置（タイミング）と、ＤＣ／ＤＣ電源からＣＬＫと同期して信号ライン上に重畳するノイズとの位相関係がラインごとで順次ずれるために、所定の周波数のビートとして画像上のラインノイズとして出現してしまうことにより発生する。ここで、１ラインの駆動周波数をＦl（サンプリング周波数）、ＤＣ／ＤＣ電源からのノイズ周波数をＦn、とすると画像のラインノイズ周波数Ｆlnは、ノイズがサンプリング中に重畳することを前提とするとノイズとサンプリングのビートであるので下記のように示すことができる。
【００６６】
Ｆln＝ＡＢＳ（Ｆn−ｉ×Ｆl）≦Ｆl  （ただしｉ：零以上の正の整数）
Ｆln／Ｆl＝ＡＢＳ（Ｆn／Ｆl−ｉ）≦１
ここで、Ｆn／Ｆl＝ｉ＋ｄ（ただしｄ：小数部）とすると、これを上式に代入して、
Ｆln／Ｆl＝ｄ≦１
となる。よってラインノイズ周波数Ｆlnは、
Ｆln＝ｄ×Ｆl
のようになる。
【００６７】
例えば、ｄ＝０．２の場合は、５ライン毎にラインノイズが発生することになる。従って、ｄを０にすること、すなわち、ＤＣ／ＤＣ電源９０２からのノイズ周波数Ｆnとサンプリング周波数Ｆlを整数倍の関係とすれば、ラインノイズの影響を低減できることがわかる。
【００６８】
以下、そのような動作の実現について図１０のタイミングチャートと図６を用いて説明する。
【００６９】
光検出器アレー５８より画像情報を読み出す際、タイミング信号発生部９０１は、ＤＣ／ＤＣ電源９０２の基準クロックであるＣＬＫと、そのＣＬＫの整数倍の周期のライン駆動信号ＣＰＶを発生する。サンプルホールド信号ＳＨはライン駆動信号ＣＰＶに同期するので、ライン駆動信号ＣＰＶと同じ周波数を有する。一般的には、ＤＣ／ＤＣ電源の発振周波数は１０ｋ〜数百Ｋｈｚであり、また光検出器アレー５８を駆動するライン駆動周波数（行選択線の切り換え周波数）は数Ｋｈｚ程度である。よって、例えば、ＣＬＫの周波数を１００Ｋｈｚ、ライン駆動周波数を２Ｋｈｚとすれば、ＣＬＫとＣＰＶ（及びＳＨ）の周波数の関係が整数倍となる。整数倍とする理由の詳細に関しては上述したとおりである。なお、図１０では１ラインの中でライン駆動信号ＣＰＶ、サンプルホールドタイミング信号ＳＨがＤＣ／ＤＣ電源９０２の基準クロックＣＬＫと同期していること、またＣＬＫがＣＰＶのライン周波数に対して整数倍の関係にあること、またＣＬＫはライン間で連続であることを簡易的に示している。
【００７０】
上述したように、本読み（Ｆrx）では、行単位での画素信号の読み込みが行なわれる。図１０は第Ｎ行における読み込み動作を示している。タイミング信号発生部９０１はクロック信号ＣＬＫに同期してまずリセット信号ＲＣを発生する。リセット信号ＲＣによりスイッチ素子１０２がオン、オフ動作をして列信号線Ｌｃをリセットする。ライン駆動信号ＣＰＶによりラインセレクタ９２は選択された行選択線のＴＦＴスイッチＳＷをＯＮすると共に、ＯＥ信号をＯＮしてマルチプレクサ１１０の出力をイネーブルとする。選択された行選択線Ｌｒ上の各光電変換素子ＰＤ内に蓄積された電荷は列信号線Ｌｃを介して読み出し回路１００へ転送され、プリアンプ１０６で積分される。タイミング信号発生部９０１は、サンプルホールド信号ＳＨを送出してプリアンプ１０６の出力電圧値をＳ／Ｈ回路１０８にホールドさせる。
【００７１】
この後、タイミング信号発生部９０１は、同様にしてライン駆動信号を送出し次のラインの読み出しを行うため信号ラインのリセット信号ＲＣを送出する。前ラインでホールドされた電圧値は、更に次のサンプルホールド信号が送出されるまでの間にＡＤ変換機１１２に送られてデジタル信号に変換される。
【００７２】
なお、実装上、スイッチ素子１０２、プリアンプ１０３及びサンプルホールド回路１０８は、１つの信号線に対応するスイッチ素子、プリアンプ、Ｓ／Ｈ回路を１系統として、たとえば２５６系統が一つにＩＣ化されて実施される。本実施形態のように４０９６列を有する光検出器アレー５８の場合は、１６個のＩＣが必要となる。このようにＩＣは複数に及ぶため選択信号により順次一つずつ選択されていく。後述の図１１では、５個のＩＣがＣＳ信号０〜４によって順次選択されていく様子を示した。選択されたＩＣの出力は、マルチプレクサ１１０を介してＡＤ変換機１１２に送られ、ＩＣからの２５６系統の出力が順次ＡＤ変換機１１２によってデジタル信号に変換される。
【００７３】
上記のような動作を繰り返して全ラインの読み出しを行う。タイミング信号発生部９０１より送出される各信号において、１ライン内でのタイミング（位相）は変化せず一定にする。例えばリセット信号ＲＣ及びライン駆動信号ＣＰＶはクロック信号ＣＬＫの整数倍の周期を有し、サンプルホールド信号ＳＨはＲＣ或いはＣＰＶをＯＮしてから所定時間の経過後にＯＮする。ここで、サンプルホールド信号ＳＨは、例えば、ＲＣ或いはＣＰＶをＯＮしてから所定数のマスタクロックをカウントしてＯＮにすればよい。このためサンプルホールドするときのタイミングの、ＤＣ／ＤＣ電源９０２の発振信号（ＣＬＫ信号）における位相は全てのラインで同一に保たれる。よって、仮にサンプルホールドしたタイミングが電源ノイズの大きいポイントであったとしても、全ラインが同一ポイントで読み出されるため、即ち同一位相のノイズが重畳するため、画像上でのライン上のノイズは見えにくくなる。
【００７４】
図１１は、図１０のタイミングチャートの一部を拡大した図である。図１１を用いて上記説明を補足する。サンプルホールド信号ＳＨ、クロック信号ＣＬＫ、振幅変調信号ＰＷＭ、プリアンプ１０６から出力される信号ＳＩＧはいずれも１ラインの中で位相関係が固定される。ここでＰＷＭは、ＣＬＫで発振するＤＣ／ＤＣ電源９０２内で負荷に応じて変化したパルス幅変調信号、即ちＤＣ／ＤＣ電源９０２が実際に発振する信号である。
【００７５】
プリアンプ１０６の出力信号ＳＩＧは、ＤＣ／ＤＣ電源９０２の発振に伴う漏洩磁界により、信号検出系にそのノイズが電磁結合し、ＰＷＭと同期したノイズ信号（簡易的に三角波とした）が重畳される。本実施形態によればＳ／Ｈ回路１０８によってサンプル状態からホールドされるＳＩＧのポイントをＡとすると、次のラインに関してもホールドされるポイントはＡのままとなる。このようにＳＩＧ信号上にノイズが重畳していた場合であっても、ＣＬＫ周期内の同一位相で各ラインをサンプリングすることにより、画像化した場合のラインノイズは低減化できる。一方、通常の場合、各位相関係はライン毎で順次ずれていくため、ホールドされるポイントがＡ、Ｂ，Ｃと順次変化することとなり図９に示したようなラインノイズを発生することになる。
【００７６】
なお、当然のことながら、整数倍値を調整して、サンプルホールドポイントをノイズが少ないタイミングに合わせ込むことは更に有効である。また一例としてＣＬＫが１００Ｋｈｚ、ライン駆動周波数を２Ｋｈｚの場合を示したが、これに限定されることはなくその他の整数倍値であってもなんら問題はなく、また前述の周波数の大小関係が逆になってもよい。ポイントは各ライン内でのサンプルホールドのタイミングとＤＣ／ＤＣ電源のＣＬＫの位相関係を不変とし、ＣＬＫはライン間で周波数が連続することである。これらの条件を満たすのがライン駆動周波数とＤＣ／ＤＣ電源のＣＬＫ周波数が整数倍の関係にあり、かつ同期していることである。また、ＣＬＫが連続していないとＤＣ／ＤＣ電源の制御はＣＬＫが連続で安定していることを前提に制御しているため安定した出力が得られなくなる。
【００７７】
なお、ＣＬＫ周波数に対して、ＤＣ／ＤＣ電源の変換効率が最適化されるようにＤＣ／ＤＣ電源の各回路の定数、部品を含めた構成が設計されることが好ましい。またリップルノイズ、スパイクノイズをより低減化する定数、構成、部品の選定をするのが好ましいことは言うまでもない。
【００７８】
なお、ＤＣ／ＤＣ電源９０２はタイミング信号発生部９０１からの基準クロックＣＬＫが入力されないときは、電源内のＣＲ発振器（不図示）等で発生するクロックを用いて動作（フリーラン）するように構成できる。このようなＤＣ／ＤＣ電源を用いれば、本読み及び補正読みのときのみ基準クロックＣＬＫで動作させ、他のタイミングではフリーランでＤＣ／ＤＣ電源を動作させることができる。したがって、フリーラン周波数をＤＣ／ＤＣ電源９０２の効率の良いポイントに設定しておけば、システムのトータル効率を向上させることができる。
【００７９】
また、ＰＷＭによりパルス幅は負荷に応じて微妙には変化するため、出力リップルのスペクトルに多少の変化は伴う。しかし、最も問題となるメインスペクトルはほとんど変化しないため実質的な問題とはならない。なお、平滑回路の定数ならびにＰＷＭの応答特性を適正化すれば更にその影響を低下させることは可能である。
【００８０】
本実施形態では、ＰＷＭ型のＤＣ／ＤＣの場合を示したが、周波数変調型の場合でもＤＣ／ＤＣ電源から発生する変調周波数に応じて、ライン駆動周波数をその変調周波数の整数倍の周波数に制御すれば、同様の効果を得ることができる。この場合のＳＨ信号は、例えば次のように決定すればよい。ＰＷＭ型ではＤＣ／ＤＣ電源の発振周波数はＣＬＫにより固定されていたが、周波数変調型のＤＣ／ＤＣ電源では負荷変動に対してクロックの発振周波数を変動させることで出力電圧を安定化する。従って、周波数変調型では、電源の駆動に自発発振クロック（ＣＬＫＳとする）が用いられ、タイミング信号発生部９０１はＤＣ／ＤＣ電源９０２よりＣＬＫＳを受け取ってＳＨ信号の発生タイミングを制御する。より具体的には、タイミング信号発生部９０１は、マルチプレクサ１１０の出力の完了に応じてＯＥ信号をＯＦＦした後より次のライン選択までの期間内において、ＣＬＫＳの変異点（立ち上がりか立ち下がり）からマスタクロックの所定カウント後にＳＨ信号を発生させる。なお、ＳＨ信号の発生は１ライン内で１回のみである。このように、ＣＬＫＳ変異点からのマスタクロックのカウント数を固定することで、ノイズ位相に対してのサンプル位置を固定できる。
【００８１】
以上説明したように本実施形態によれば、Ｘ線検出器５２内に配置されたＤＣ／ＤＣ電源９０２からの漏洩磁界があっても、ライン駆動周波数とＤＣ／ＤＣ電源の発振周波数の関係を整数倍とすることで、センサに重畳してくる誘導ノイズの画像上のノイズとしての出現を低減できる。また、ＤＣ／ＤＣ電源９０２内の複数のチャンネル（ＣＨ）が同一のＣＬＫで同期して駆動することにより、複数の出力間でのビートがなくなりより低ノイズ化することができる。
【００８２】
また、さらに効果を高めるため整数倍に合わせるだけでなくライン内でサンプルホールドするタイミングをＤＣ／ＤＣ電源のノイズが低いポイントに選定することも有用である。
【００８３】
また当然のことながら、ＤＣ／ＤＣ電源自体を覆うシールドケースを装着できればなお一層の画像上のラインノイズの低減化が図れる。また、本発明の適用はＤＣ／ＤＣ電源に限定されず、ＡＣ／ＤＣ電源に適用しても同様の効果がある。さらには、ＰＷＭ型の電源のみならず周波数変調型のＤＣ／ＤＣ電源に本発明を適用することも可能であり、本発明は幅広いスイッチング電源に適応できるものである。
【００８４】
また、実施形態では、タイミング信号発生部９０１によりスイッチング電源用の基準クロックＣＬＫとライン駆動信号ＣＰＶ、サンプルホールド信号ＳＨを発生するように構成した。すなわち、同期をとるべき信号を１つのタイミング信号発生部９０１で生成するので、タイミング管理が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】実施形態によるＸ線撮像システムの概要を示す模式図である。
【図２】実施形態による光検出器アレーの構成例を示す模式図である。
【図３】図２に示す光検出器アレーにおける光検出素子を説明する模式図である。
【図４】実施形態のＸ線撮像システムのタイミングチャートである。
【図５】実施形態による取得画像の処理を示すフローブロック図である。
【図６】実施形態のＸ線撮像システムの主要な回路構成を示した図である。
【図７】実施形態によるＤＣ／ＤＣ電源の動作説明図である。
【図８】実施形態のＸ線撮像システムに使用される、ＤＣ／ＤＣ電源のブロック図である。
【図９】ラインノイズ発生画像例を示す図である。
【図１０】実施形態のＸ線撮像システムの同期を説明するタイミングチャートである。
【図１１】実施形態のＸ線撮像システムの同期を説明するタイミングチャート拡大図である。
【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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