【手続補正書】
【提出日】平成20年9月10日(2008.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線発生器から被対象物にＸ線撮影のために照射されるＸ線の強度をフィードバック制御することで、固体撮像素子によって生成される画像が所定の濃度範囲内となるよう制御する自動露出制御方法であって、
上記固体撮像素子が、上記Ｘ線を受けて発生した電荷を蓄積する画素生成部と、上記Ｘ線を受けないで暗電流成分を蓄積する暗電流測定部とを備えており、
上記暗電流測定部から取り出される蓄積電荷信号により算出された暗電流成分を、上記画素生成部で注目する画素又は画素列の蓄積電荷信号から減算した値を算出することで、暗電流成分を除去した露出測定信号を取得し、
該露出測定信号により上記Ｘ線の強度を決定することで、上記Ｘ線の強度をＸ線撮影時にフィードバック制御することを特徴とするＸ線撮影画像の自動露出制御方法。
【請求項２】
請求項１において、
上記固体撮像素子を非露光状態とした上記画素生成部の出力に基づく暗電流成分と上記暗電流測定部の出力に基づく暗電流成分とによる出力比を、上記画素生成部で注目する画素又は画素列について算出して予めメモリに記憶しておき、
撮像時において、上記暗電流測定部が出力した蓄積電荷信号に対して記憶された上記出力比を適用した演算により、上記画素生成部で注目する画素又は画素列に対する撮像時における暗電流成分を算出し、当該撮像時における暗電流成分を、上記画素生成部が出力した蓄積電荷信号から減算した値を算出することで、暗電流成分を除去した上記露出測定信号を取得することを特徴とするＸ線撮影画像の自動露出制御方法。
【請求項３】
請求項２において、
上記メモリに記憶する上記出力比が、上記画素生成部の蓄積電荷信号の露光時間に対する出力変化の傾きと、上記暗電流測定部の蓄積電荷信号の露光時間に対する出力変化の傾きとの比であることを特徴とするＸ線撮影画像の自動露出制御方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
上記Ｘ線の強度は、制御目標値に向けて、所定の遅延要素を加えるようにしてフィードバック制御することを特徴とするＸ線撮影画像の自動露出制御方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
上記照射源をＸ線を照射するＸ線発生器とし、
上記固体撮像素子が、該Ｘ線発生器からのＸ線を受けて可視光を生成する構成を有することを特徴とするＸ線撮影画像の自動露出制御方法。
【請求項６】
請求項５において、
上記撮影は、パノラマＸ線撮影、セファロＸ線撮影、リニアスキャンＸ線撮影、デンタルＸ線撮影又はＣＴ撮影のいずれかを行うことを特徴とするＸ線撮影画像の自動露出制御方法。
【請求項７】
請求項５又は６において、
Ｘ線走査速度、Ｘ線管電流、Ｘ線管電圧のうちの少なくとも1つ以上を制御して、上記Ｘ線強度のフィードバック制御を実行することを特徴とするＸ線撮影画像の自動露出制御方法。
【請求項８】
Ｘ線発生器からＸ線撮影のために照射されるＸ線の強度をフィードバック制御して所定の濃度範囲内となるＸ線撮影画像を取得する医療用デジタルＸ線撮影装置における自動露出制御装置であって、
上記Ｘ線を受けて発生した電荷を蓄積する画素生成部と、Ｘ線を受けないで暗電流成分を蓄積する暗電流測定部とを備えた固体撮像素子と、
上記暗電流測定部から取り出される蓄積電荷信号により算出された暗電流成分を、上記画素生成部で注目する画素又は画素列の蓄積電荷信号から減算した値を算出することで、暗電流成分を除去した露出測定信号を取得し、該露出測定信号により上記Ｘ線の強度を決定することで、上記Ｘ線の強度をＸ線撮影時にフィードバック制御する制御手段とを備えたことを特徴とするＸ線撮影画像の自動露出制御装置。
【請求項９】
請求項８において、
上記画素生成部で注目する画素又は画素列について算出された、上記固体撮像素子を非露光状態とした上記画素生成部の出力に基づく暗電流成分と上記暗電流測定部の出力に基づく暗電流成分とによる出力比を、予め記憶させたメモリを備え、
撮像時において、上記制御手段が、暗電流測定部が出力した蓄積電荷信号に対して記憶された上記出力比を適用した演算により、上記画素生成部で注目する画素又は画素列に対する撮像時における暗電流成分を算出し、当該撮像時における暗電流成分を、上記画素生成部が出力した蓄積電荷信号から減算した値を算出することで、暗電流成分を除去した上記露出測定信号を取得することを特徴とするＸ線撮影画像の自動露出制御装置。
【請求項１０】
前記請求項８又は９において、
Ｘ線走査速度、Ｘ線管電流、Ｘ線管電圧、階調処理のうちの少なくとも1つ以上を制御することによって、上記Ｘ線強度のフィードバック制御を実行することを特徴とするＸ線撮影画像の自動露出制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的のため、請求項１では、Ｘ線発生器から被対象物にＸ線撮影のために照射されるＸ線の強度をフィードバック制御することで、固体撮像素子によって生成される画像が所定の濃度範囲内となるよう制御する自動露出制御方法であって、上記固体撮像素子が、上記Ｘ線を受けて発生した電荷を蓄積する画素生成部と、上記Ｘ線を受けないで暗電流成分を蓄積する暗電流測定部とを備えており、上記暗電流測定部から取り出される蓄積電荷信号により算出された暗電流成分を、上記画素生成部で注目する画素又は画素列の蓄積電荷信号から減算した値を算出することで、暗電流成分を除去した露出測定信号を取得し、該露出測定信号により上記Ｘ線の強度を決定することで、上記Ｘ線の強度をＸ線撮影時にフィードバック制御することを特徴とするＸ線撮影画像の自動露出制御方法を提案する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
請求項２では、請求項１において、上記固体撮像素子を非露光状態とした上記画素生成部の出力に基づく暗電流成分と上記暗電流測定部の出力に基づく暗電流成分とによる出力比を、上記画素生成部で注目する画素又は画素列について算出して予めメモリに記憶しておき、撮像時において、上記暗電流測定部が出力した蓄積電荷信号に対して記憶された上記出力比を適用した演算により、上記画素生成部で注目する画素又は画素列に対する撮像時における暗電流成分を算出し、当該撮像時における暗電流成分を、上記画素生成部が出力した蓄積電荷信号から減算した値を算出することで、暗電流成分を除去した上記露出測定信号を取得することを特徴とするＸ線撮影画像の自動露出制御方法を提案する。
尚、暗電流測定部と画素生成部における画素又は画素列との所定の露光時間に対する暗電流成分の出力比とは、固体撮像素子の電荷蓄積時間を所定時間としたときの、暗電流測定部から出力される蓄積電荷信号中の暗電流成分と、画素生成部における画素又は画素列から出力される蓄積電荷信号中の暗電流成分との出力強度の比を表している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項３では、請求項２において、上記メモリに記憶する上記出力比が、上記画素生成部の蓄積電荷信号の露光時間に対する出力変化の傾きと、上記暗電流測定部の蓄積電荷信号の露光時間に対する出力変化の傾きとの比であることを特徴とするＸ線撮影画像の自動露出制御方法を提案する。
ここで、暗電流測定部の蓄積電荷信号の露光時間に対する出力変化の傾きとは、暗電流測定部で注目する画素又は画素列から出力される蓄積電荷信号を電荷蓄積時間の１次関数で表したときの傾き（暗電流成分の露光時間に対する係数）である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項４では、請求項１〜３のいずれかにおいて、上記Ｘ線の強度は、制御目標値に向けて、所定の遅延要素を加えるようにしてフィードバック制御することを特徴とするＸ線撮影画像の自動露出制御方法を提案する。
遅延要素を加えるには、コンデンサと抵抗によるローパスフィルタによるアナログ処理を用いてもよいし、過去の値に時間減衰率の重み付けをして、現在の値に足し合わせるデジタル処理を用いてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項５では、請求項１〜４のいずれかにおいて、上記照射源をＸ線を照射するＸ線発生器とし、上記固体撮像素子が、該Ｘ線発生器からのＸ線を受けて可視光を生成する構成を有することを特徴とするＸ線撮影画像の自動露出制御方法を提案する。すなわち、請求項１の自動露出制御の対象を医療用デジタルＸ線撮影装置に限定している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項６では、請求項５において、上記撮影は、パノラマＸ線撮影、セファロＸ線撮影、リニアスキャンＸ線撮影、デンタルＸ線撮影又はＣＴ撮影のいずれかを行うことを特徴とするＸ線撮影画像の自動露出制御方法を提案している。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項８では、Ｘ線発生器からＸ線撮影のために照射されるＸ線の強度をフィードバック制御して所定の濃度範囲内となるＸ線撮影画像を取得する医療用デジタルＸ線撮影装置における自動露出制御装置であって、上記Ｘ線を受けて発生した電荷を蓄積する画素生成部と、Ｘ線を受けないで暗電流成分を蓄積する暗電流測定部とを備えた固体撮像素子と、上記暗電流測定部から取り出される蓄積電荷信号により算出された暗電流成分を、上記画素生成部で注目する画素又は画素列の蓄積電荷信号から減算した値を算出することで、暗電流成分を除去した露出測定信号を取得し、該露出測定信号により上記Ｘ線の強度を決定することで、上記Ｘ線の強度をＸ線撮影時にフィードバック制御する制御手段とを備えたことを特徴とするＸ線撮影画像の自動露出制御装置を提案する。
すなわち、Ｘ線を受けて可視光を生成し光電変換して電荷を蓄積する画素生成部と、Ｘ線を受けないで暗電流成分を蓄積する暗電流測定部とを備えた固体撮像素子と、上記画素生成部から取り出されたで注目する画素又は画素列の蓄積電荷信号から上記暗電流測定部から取り出される暗電流成分を除去した画像が所定の濃度範囲に収まるようにＸ線強度をフィードバック制御する制御演算部とを備えている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項９では、請求項８における自動露出制御装置であって、上記画素生成部で注目する画素又は画素列について算出された、上記固体撮像素子を非露光状態とした上記画素生成部の出力に基づく暗電流成分と上記暗電流測定部の出力に基づく暗電流成分とによる出力比を、予め記憶させたメモリを備え、撮像時において、上記制御手段が、暗電流測定部が出力した蓄積電荷信号に対して記憶された上記出力比を適用した演算により、上記画素生成部で注目する画素又は画素列に対する撮像時における暗電流成分を算出し、当該撮像時における暗電流成分を、上記画素生成部が出力した蓄積電荷信号から減算した値を算出することで、暗電流成分を除去した上記露出測定信号を取得することを特徴とする。
ここに演算制御部は、上記暗電流成分を除去するにあたり、上記画素生成部から取り出される暗電流成分に基づいて、暗電流測定部の特定の画素又は列の所定の露光時間に対する出力変化の傾きを予め記憶し、画素生成部の特定の画素又は列の所定の露光時間に対する出力変化の傾きとの比を求め、この傾きの比を基に演算し暗電流成分を除去した画像が所定の濃度範囲に収まるようにＸ線強度をフィードバック制御する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項１〜７で提案した本発明の自動露出制御方法によれば、Ｘ線発生器から被対象物にＸ線を照射してＸ線画像を生成する画像生成装置に適用すれば、画素生成部から取り出された特定の画素又は列の蓄積電荷信号から、暗電流測定部から取り出される暗電流成分を除去した画像が所定の濃度範囲に収まるようにＸ線の強度をフィードバック制御するので、暗電流成分を除去した最終的な画像に対する露出制御となって、良好な露出制御結果が得られる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
そして、特に請求項２で提案した本発明方法によれば、画素生成部の特定の画素又は列の蓄積電荷信号の露光時間に対する出力変化の傾きと、暗電流測定部での画素又は少なくとも1列の蓄積電荷信号の露光時間に対する出力変化の傾きとの比を求めているので、補正処理での演算が簡単になる。
また、請求項４で提案した本発明方法によれば、照射光の強度は、制御目標値に向けて、所定の遅延要素を加えるようにしてフィードバック制御されているので、得られた画像ではフィードバック制御に起因する縞状のノイズが目立たない。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
特に請求項６で提案した本発明方法によれば、パノラマＸ線撮影、セファロＸ線撮影、リニアスキャンＸ線撮影、デンタルＸ線撮影又はＣＴ撮影において、自動露出制御を行える。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項５で提案した自動露出制御方法は、請求項１の自動露出制御方法を医療用デジタルＸ線撮影装置に適用するもので、請求項１と同様の効果をそこで発揮する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項７では、Ｘ線走査速度、Ｘ線管電流、Ｘ線管電圧のうちの少なくとも1つ以上をフィードバック制御の対象としているので、撮影条件に応じて最適な制御対象を選択することができるとともに、これらを組み合わせれば、望ましい画質の自動露出制御が行える。
請求項８〜１０による医療用デジタルＸ線撮影装置では、それぞれ、請求項１〜６のいずれかの自動露出制御方法を適用しているので、それらと同様の効果が期待できる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図１は本発明の自動露出制御装置の基本構成を示している。
自動露出制御装置Ａ１は、撮影光照射源７から照射され、撮影対象Ｈを透過した光を露光するＣＣＤセンサ等の固体撮像素子１ａと、制御演算手段２、照射源制御手段２０ｄとを有している。ここに、固体撮像素子１ａは、ＴＤＩ（時間遅延積分）クロックから駆動クロックを生成する後述の図１０、図１１で図示するような撮像素子駆動回路１１ｄによる駆動クロックによって駆動されるようになっており、画素生成部１ａａと、暗電流測定部１ａｂと、蓄積電荷転送部１ａｃとに区分された構成になっている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
更に自動露出制御を行うために、画像生成部１ａａには注目画素１ａｇを設定している。注目画素１ａｇは画素生成部１ａａの任意の位置でよいが、撮影対象物の関心領域内であって撮影中に受光量があまり変化しない位置に設定することが望ましい。歯科用パノラマＸ線撮影装置の場合、上顎の少し上あたりが最も良い。この注目画素１ａｇの蓄積電荷信号から暗電流成分を除去した露出測定信号に基づいて、本発明の自動露出制御が行われる。さらに露出測定部は１つの注目画素１ａｇによる構成に限られず、注目画素１ａｇが２以上の場合には、それらの平均値などを露出測定信号として採用する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
制御演算手段２は、撮像時において画素生成部１ａａより取り出された蓄積電荷信号の暗電流成分を除去する一方、Ｘ線照射制御回路２０ｄをフィードバック制御するもので、電荷蓄積型イメージセンサ１から出力された蓄積電荷信号から所定のタイミングで暗電流測定信号を抽出するための暗電流測定信号抽出部２ａと、同様にそこから所定のタイミングで、注目画素１ａｇの蓄積電荷信号を取り出すための注目画素抽出部２ｄと、注目画素１ａｇから出力された蓄積電荷信号毎に、暗電流補正テーブル３に記録されている、後述するパラメータを参照適用し、暗電流測定部１ａｂから出力された暗電流測定信号に基づいて、注目画素１ａｇから出力された蓄積電荷信号中の暗電流成分を予測算出して除去した露出制御信号を得る露出制御信号生成部２ｂと、その露出制御信号に基づいて、撮影光照射源７から照射させるべき撮影光の強度を算出して、Ｘ線照射制御回路２０ｄをフィードバック制御するための信号を出力する照射強度算出部２ｆとを備えている。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
暗電流補正テーブル３は、画素生成部１ａａの各列の電荷を所定の転送経路、すなわち各列での横方向の転送経路と、更に蓄積電荷転送部１ａｃでの縦方向の転送経路とに従って転送している間に生じる暗電流成分を、暗電流測定部１ａｂで測定した暗電流測定信号に基づいて予測算出するためのパラメータを予め記憶している。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
ここで、露出制御装置における自動露出制御の原理を説明する。
画像撮影時の温度がξのときに、固体撮像素子１ａの画素生成部１ａａと暗電流測定部１ａｂとの各列（ｋ＝ｎ・・・１，０）について、それぞれの全段で蓄積された電荷が蓄積電荷転送部１ａｃを通じて転送され、暗電流測定信号Ｏｓ（ｐ０，ξ）を含んだ蓄積電荷信号Ｏｓ（ｐｋ，ξ）として出力されるとすると、それらは次式（イ）によって表される。
Ｏｓ（ｐｎ，ξ）＝Ｏｓｘ（ｐｎ，ξ）＋Ｄｋ（ｐｎ，ξ）＋Ｏｆ（ｐｎ）
Ｏｓ（ｐｎ−１，ξ）＝Ｏｓｘ（ｐｎ−１，ξ）＋Ｄｋ（ｐｎ−１，ξ）＋Ｏｆ（ｐｎ−１）
｜
Ｏｓ（ｐ１，ξ）＝Ｏｓｘ（ｐ１，ξ）＋Ｄｋ（ｐ１，ξ）＋Ｏｆ（ｐ１）
Ｏｓ（ｐ０，ξ）＝Ｄｋ（ｐ０，ξ）＋Ｏｆ（ｐ０）  …（イ）
ただし、
Ｏｓ    ：蓄積電荷信号
Ｏｓｘ  ：露光に基づく有効画素信号（蓄積電荷信号の露光による信号成分）
Ｄｋ    ：蓄積電荷信号の暗電流成分
Ｏｆ    ：蓄積電荷信号のオフセット成分
ｐ      ：列の位置
ξ      ：温度
一方、同様に固体撮像素子１ａを遮蔽して露光させないときには、暗電流測定信号Ｏｓ（ｐ０，ξ）を含んだ蓄積電荷信号Ｏｓ（ｐｋ，ξ）は式（ロ）で示される。
Ｏｓ（ｐｎ，ξ）＝Ｄｋ（ｐｎ，ξ）＋Ｏｆ（ｐｎ）
Ｏｓ（ｐｎ−１，ξ）＝Ｄｋ（ｐｎ−１，ξ）＋Ｏｆ（ｐｎ−１）
｜
Ｏｓ（ｐ１，ξ）＝Ｄｋ（ｐ１，ξ）＋Ｏｆ（ｐ１）
Ｏｓ（ｐ０，ξ）＝Ｄｋ（ｐ０，ξ）＋Ｏｆ（ｐ０）  …（ロ）
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
上式（ハ）より（ロ）は一次関数ととらえられ、電荷蓄積時間Ｔを何通りか変化させて、蓄積電荷信号Ｏｓ（ｐｋ，ξ）や暗電流測定信号Ｏｓ（ｐ０，ξ）の値を測定し、最小二乗法を用いれば最適なものになるが、簡易には、２通りの電荷蓄積時間Ｔについて、それぞれ値を測定し、その２点を通る直線により求められるものとしてもよい。
更に、ここで画素生成部１ａａの第ｋ列の暗電流成分Ｄｋ（ｐｋ，ξ）と、暗電流測定部１ａｂの暗電流成分Ｄｋ（ｐ０，ξ）との、所定の蓄積時間Ｔにおける出力比α２を求めると、次式（ニ）のようになる。次式（ニ）の右辺に示す比は、固体撮像素子１ａを露光させないときの蓄積電荷信号Ｏｓ（ｐｋ，ξ）のグラフと暗電流測定信号Ｏｓ（ｐ０，ξ）のグラフとの傾きの比に相当する。
α２（ｐｋ，ξ）＝Ｄｋ（ｐｋ，ξ）／Ｄｋ（ｐ０，ξ）
＝｛α（ｐｋ，ξ）・Ｔ｝／｛α（ｐ０，ξ）・Ｔ｝
＝α（ｐｋ，ξ）／α（ｐ０，ξ）  …（ニ）
ここで、出力比α（ｐｋ，ξ）が、場所ｐｋに依存する部分と温度ξに分離できるとすれば、
α（ｐｋ，ξ）＝α１（ｐｋ）・β（ξ）
であるから、出力比α２は温度ξに依存せずに次式（ホ）のようになる。
α２（ｐｋ）＝α１（ｐｋ）／α１（ｐ０）  …（ホ）
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
従って、式（イ）及び、式（ホ）から、撮影時の温度がξのとき、画素生成部１ａａの各列（ｋ＝ｎ・・・１）の露光に基づく有効画素信号Ｏｓｘ（ｐｋ，ξ）を、暗電流測定信号Ｏｓ（ｐ０，ξ）を用いて表すと、更に（ヘ）のようになる。
Ｏｓｘ（ｐｋ，ξ）＝Ｏｓ（ｐｋ，ξ）−Ｄｋ（ｐｋ，ξ）−Ｏｆ（ｐｋ）
＝Ｏｓ（ｐｋ，ξ）−α２（ｐｋ）・Ｄｋ（ｐ０，ξ）−Ｏｆ（ｐｋ）
＝Ｏｓ（ｐｋ，ξ）−α２（ｐｋ）・｛Ｏｓ（ｐ０，ξ）−Ｏｆ（ｐ０）｝−Ｏｆ（ｐｋ）  …（ヘ）
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
よって式（ヘ）から理解されるように、撮影時において、注目画素１ａｇの蓄積電荷信号Ｏｓ（ｐｇ，ξ）を、式（ヘ）に従い、暗電流測定部１ａｂの暗電流測定信号Ｏｓ（ｐ０，ξ）を用いて補正すれば、暗電流成分の除去された露出測定信号を得ることができる。
すなわち本発明では、自動露出制御を行うために、注目画素抽出部２ｄが、注目画素１ａｇから出力された蓄積電荷信号Ｏｓ（ｐｇ，ξ）を所定のタイミングで取り出し、露出制御信号生成部２ｂが、次の式に従って、上記の露出制御信号Ｘを算出する。
Ｘ＝Ｏｓ（ｐｇ，ξ）−α２（ｐｇ）・Ｏｓ（ｐ０，ξ）  …（チ）
ただし、
Ｘ    ：露出制御信号
ｐｇ  ：注目画素１ａｇの位置
ここで、Ｏｆ（ｐｇ）は、定数なので式（チ）から除かれている。
そして、照射強度算出部２ｆが次の式に従って、照射させるべき撮影光の強度を算出して、Ｘ線照射制御回路２０ｄをフィードバック制御することにより、自動露出制御がなされる。
Ｉ＝−Ａ・Ｘ＋Ｂ  …（リ）
ただし、
Ｉ    ：照射源制御手段に発生させるべき撮影光照射源の駆動電流
Ａ、Ｂ：定数
なお、撮影光照射源の駆動電流を制御するのに替えて、駆動電圧を同様に制御してもよく、更に、駆動電流と駆動電圧との両方を制御してもよく、駆動電流の替わりに走査速度を制御するようにしてもよい。そして、駆動電流か走査速度かを制御する場合には、透過Ｘ線量が全体的に変化するので、得られるＸ線画像の明るさが変わるが、駆動電圧を制御する場合には、透過Ｘ線のエネルギー分布が変化するので、得られるＸ線画像のコントラストが変わる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図２Ｂは、ＭＯＳセンサを用いた固体撮像素子１ａから出力される蓄積電荷信号Ｏｓ（ｐｇ）を画素ｅの位置に応じて二次元に並べた画像における特定の画素、すなわち注目画素１ａｇの位置ｐｇと暗電流測定部１ａｂの位置ｐ０とを示す図面（ｉｖ）と、及び注目画素１ａｇの位置と暗電流測定部１ａｂの位置ｐ０のそれぞれの蓄積電荷信号Ｏｓ（ｐｇ）及び暗電流測定信号Ｏｓ（ｐ０）と露光時間Ｔとの関係（ｖ）を示すグラフである。
（ｖ）のグラフから理解されるように、固体撮像素子１ａを露光させないときの注目画素１ａｇの蓄積電荷信号Ｏｓ（ｐｇ）の露光時間Ｔに対する出力変化の傾きと、暗電流測定部１ａｂでの画素又は少なくとも1列の暗電流測定信号Ｏｓ（ｐ０）の露光時間に対する出力変化の傾きとの比は、ほぼ一定の比例関係になっている。従って、その出力変化の傾きの比を画素生成部１ａａの各画素または各列に対応させて暗電流補正テーブル３に予め記憶しておけば、撮像時において注目画素１ａｇより取り出された蓄積電荷信号Ｏｓ（ｐｇ）に対してその出力変化の傾きを適用して実際の撮影時間に応じて暗電流成分Ｄｋ（ｐｇ）を予測演算できる。従って、暗電流成分Ｄｋ（ｐｇ）を除去した露出測定信号を算出し、それに基づいて自動露出制御することが可能である。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
図３は、その暗電流補正テーブルの一例である。
図において、α２（ｐｋ＝１…ｎ）はそれぞれ、画素生成部１ａａの各列（ｋ＝１…ｎ）の暗電流測定信号に対する所定の露光時間における出力比α２を示している。このように各列に対して出力比を記憶しておけば、注目画素１ａｇを画素生成部１ａａの任意の位置に設定できる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
更にここで、制御演算手段２による駆動電流Ｉに対するフィードバック制御の作用を図について定性的に説明する。
図４は、露出制御信号Ｘと駆動電流Ｉとの関係を示すグラフである。
ここでの説明は定性的なものなので、座標やグラフの傾き等は任意である。図において、ラインＭは前記式（リ）Ｉ＝−ＡＸ＋Ｂ（Ｘは露出制御信号、Ａ，Ｂは任意の定数）を示すものである。駆動電流Ｉは、露出制御信号Ｘの関数で、直線として描かれているが、実際には単調な増加関数であり、曲線であっても構わない。なお、駆動電流Ｉは、Ｘ線制御の場合、管電流でも良いし管電圧であっても良い。更には、走査速度や階調処理のいずれか若しくは、それらの組み合わせであっても良い。
これは、駆動電流Ｉが増加すれば、画素生成部１ａａの蓄積電荷信号Ｏｓ（ｐｋ，ξ）の値が画素生成部１ａａで全体的に増加する結果、注目画素１ａｇの蓄積電荷信号Ｏｓ（ｐｇ，ξ）も増加することから理解される。ただし、そのときに蓄積時間Ｔは変化していないので、暗電流測定信号Ｏｓ（ｐ０，ξ）は変化しない。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
注目画素１ａｇの蓄積電荷信号が制御目標値よりずれたときに制御目標値に拙速に収束させた場合に、その部分が他の部分に比べて濃淡縞を生じてしまう。
このような問題は、フィードバック制御に所定の遅延要素を付加して制御目標値に緩やかに追随させるように作用させる（ローパスフィルタとして作用する）ことによって解決できる。具体的には、遅延要素は、コンデンサと抵抗によるローパスフィルタを配置してもよいし、過去の値に時間減衰率の重み付けをして、現在の値に足し合わせる処理を行ってもよい。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
図５Ａは、実際の撮影前の例えば工場出荷時に行う暗電流補正テーブル３の作成の手順を示している。ここで、まずステップ２０１では、固体撮像素子１ａ全体を非露光状態にして、複数の蓄積時間Ｔについて、暗電流測定部１ａｂを含む全画素の蓄積電荷信号Ｏｓ（ｐｋ）を測定する。そしてステップ２０２では、その測定結果から、全画素について蓄積時間Ｔと蓄積電荷信号Ｏｓ（ｐｋ）との関係を求める。次にステップ２０３では、全画素について蓄積時間Ｔと蓄積電荷信号Ｏｓ（ｐｋ）との関係から、暗電流測定部１ａｂと画素生成部１ａａの各画素又は各列との、所定の露光時間に対する暗電流成分の出力比α２を求める。最後にステップ２０４では、全画素に対応させて、その出力比α２とオフセットＯｆを暗電流補正テーブル３に記憶する。また、必要に応じて温度を異ならせて複数の蓄積時間について暗電流補正テーブルを記憶しておく。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
ここで、装置本体４の要部概略構成を図９を用いて説明し、次いでＸ線撮影用検出器１１Ａの要部概略を図１０について説明する。
図９は、装置本体制御部２０の要部概略構成を示すブロック図である。この制御部２０には、Ｘ線撮影装置Ａ２全体の動作制御の中心となるＭＰＵ（ＣＰＵ）で構成された制御ユニット２０ａ、入出力ポート２０ｂ、メモリ２０ｃがあり、その他に図１の撮影光照射源７の具体例であるＸ線発生器７を駆動制御するＸ線照射制御回路２０ｄ、Ｘ線照射検出回路２０ｅ、旋回アーム回転検出回路２０ｆ、ＴＤＩクロック発生回路２０ｇ、通信制御回路２０ｈ、電源回路２０ｉが設けられており、これらが入出力ポート２０ｂを介して制御ユニット２０ａに接続されている。入出力ポート２０ｂには、種々の操作データを入力するための操作パネル１３、あるいは、同様の入力を本体から離れた位置から入力するためのリモコンボックス１４が接続されている。そして更に、Ｘ線撮影用検出器１１Ａを接続するために、接続ケーブル２１のコネクタ１５′に対応したコネクタ１５が設けられ、このコネクタ１５には、入出力ポート２０ｂ、通信制御回路２０ｈ、電源回路２０ｉが接続されている。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
図１１は、Ｘ線撮影用検出器１１Ａに備えられた固体撮像素子１ａの概略構成を示す図面である。この固体撮像素子１ａは、ＦＦＴタイプ（フルフレームトランスファー型）のＣＣＤセンサで構成されている。ここで、１ａｄは受光部を構成するセンサマトリクスであり、水平方向に蓄積電荷を転送するシフトレジスタ１ａｅを、上下に複数列形成して構成され、これらのシフトレジスタ１ａｅに形成されるポテンシャルウエルによって、列及び段に配置された画素ｅを形成した構造にしている。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
１ａｃは上下に複数列形成して構成された各シフトレジスタ１ａｅのポテンシャルウエルを通じて一斉に水平方向に並列して転送されて来た蓄積電荷を垂直方向に転送するポテンシャルウエルを形成する別の蓄積電荷転送部、１ａｆは蓄積電荷転送部１ａｃから垂直方向にシリアル転送されて来る蓄積電荷を取り出すための出力ウエル、２２は出力ウエル１ａｆから、順次出力されて来る蓄積電荷を更に電圧信号に変換し、蓄積電荷信号として出力させる増幅器である。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
このセンサマトリクス１ａｄは、図中では画素ｅが１１列（垂直方向）４段（水平方向）の行列状に配置されているが、画素ｅは実際には１５００列６４段に配置されている。そして、受光部１ａｄでは、図中の最下部以外の列に、画像を形成する画素を蓄積電荷として出力する画素生成部１ａａを割り当て、最下部の列には、Ｘ線遮蔽部材１９ｂがＸ線を遮蔽することによって、常に露光しない状態にされて暗電流測定信号を蓄積電荷として出力する暗電流測定部１ａｂを割り当てている。更に、画素生成部１ａａには、図示しないが、任意の位置の画素ｅを注目画素１ａｇとして設定している。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
増幅器２２から出力された蓄積電荷信号は、ＡＤ変換器１１ｅに送出されてデジタル信号に変換されるようになっている。ＣＣＤセンサを構成するシフトレジスタ１ａｅ、蓄積電荷転送部１ａｃ、出力ウエル１ａｆは、撮像素子駆動回路１１ｄの生成する駆動クロックに従って、蓄積電荷の転送を行う。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
受光面を構成するセンサマトリクス１ａｄのポテンシャルウエルに、光を照射して得た蓄積電荷を閉じ込めて半導体中を転送させるＣＣＤセンサの電荷転送の基本動作は、既に特開平９−２００６２５号公報などで周知であるが、この固体撮像素子１ａの構成上の特徴は、センサマトリクス１ａｄの一部に、常に露光しない状態にされて暗電流測定信号を蓄積電荷として出力する暗電流測定部１ａｂを割り当てている点と、更に自動露出制御を行うために、画像生成部１ａａの適した位置に、注目画素１ａｇを設定している点である。なお、ここでのＣＣＤセンサはフルフレームトランスファー型を例にして説明したが、ＦＴタイプ（フレームトランスファー型）のＣＣＤセンサであっても良い。また、下述の何れの実施例ともセンサの種類としては、ＣＣＤセンサの代わりにＭＯＳセンサ、Ｃ−ＭＯＳセンサ、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の２次元フラットパネルセンサなどの固体撮像素子を使用することができる。また、上述のように照射されたＸ線を可視光線に変換する発光体１ｂによる可視光線を受光しているが、Ｘ線を直接検出するタイプのＣＣＤセンサを用いる構成も可能である。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
図１２は、以上のように構成されたパノラマＸ線撮影装置Ａ２で撮影されるパノラマＸ線画像の一例を示す図面であり、ここで（ａ）は全顎パノラマＸ線透過画像、（ｂ）は画像生成部１ａａの適した位置に設定された注目画素１ａｇからの蓄積電荷信号と、暗電流測定部１ａｂからの暗電流測定信号とを示すグラフである。
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
このＸ線画像撮影装置Ａ５に用いられるＸ線撮影用検出器１１Ｄと、実施例２−４の各Ｘ線画像撮影装置に用いられているＸ線撮影用検出器１１Ａ〜１１Ｃとの違いについて説明する。
すなわち、実施例２−４のＸ線撮影用検出器１１Ａ〜１１Ｃでは、図１１を参照して説明したように、ＣＣＤセンサの受光部１ａｄの最下部以外の列に、画像を形成する画素を蓄積電荷として出力する画素生成部１ａａを割り当て、各列から出力される電荷を時間遅延積分して１画素の蓄積電荷信号としていた（蓄積電荷信号は１次元画像を形成する）のに対し、Ｘ線撮影用検出器１１Ｄでは、各画素ｅからの電荷を２次元画像を形成する蓄積電荷信号として扱うようになっている。
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
しかし、各画素ｅからの電荷を２次元画像を形成する蓄積電荷信号として扱う場合であっても、非露光状態での暗電流測定部１ａｂと画素生成部１ａａの各画素ｅとの、所定の露光時間に対するおける出力比を暗電流補正テーブル３に予め記憶しておく。そして、Ｘ線撮像時において、注目画素１ａｇより取り出された蓄積電荷信号とに対して、暗電流測定部１ａｂから取り出される暗電流測定信号と暗電流補正テーブル３に記憶しておいたその出力比を適用した演算とにより暗電流成分を除去して露出制御信号を算出する方法を採ることができる。よって、ここでも本発明の思想による自動露出制御を行うことができる。
【手続補正３７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ａ】
2005312810.tif 000001
【手続補正３８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ｂ】
2005312810.tif 000002
【手続補正３９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2005312810.tif 000003
【手続補正４０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2005312810.tif 000004
【手続補正４１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2005312810.tif 000005
【手続補正４２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
2005312810.tif 000006
【手続補正４３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１８】
2005312810.tif 000007