(57)【要約】【課題】被検者の乳房を圧迫板で挟み込み圧迫した状態で放射線画像を得るマンモグラフィーにおける放射線画像の読取時間を短縮する。【解決手段】放射線変換器１０に記録された放射線画像の関心領域（高精細読取領域ＨＲＡ）の電荷信号を読み取る際には信号検出器を高精細読取モードで動作させ、非関心領域（高速読取領域ＨＳＡ）の電荷信号を読み取る際には信号検出器を高速読取モードで動作させることで、全画像領域（関心領域＋非関心領域）を高精細読取モードで動作させることに比較して画像の読取時間を大幅に短縮することができる。【選択図】図５
2009207048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を通過した放射線を放射線画像として記録する放射線変換器と、
前記放射線変換器から出力された電荷信号に基づいて前記放射線画像に応じた画像信号を出力する信号検出器と、
前記放射線変換器に記録された前記放射線画像の関心領域と非関心領域の境界を区分する領域境界区分器と、
前記信号検出器を、前記領域境界区分器により区分された前記関心領域の電荷信号を検出する際には高精細読取モードで動作させ、前記非関心領域の電荷信号を検出する際には高速読取モードで動作させる制御器と、
を備えることを特徴とする放射線画像信号検出システム。
【請求項２】
請求項１記載の放射線画像信号検出システムにおいて、
前記信号検出器は、
前記電荷信号を積分して積分電圧を生成するとともに、前記積分電圧をリセットする機能を有する積分アンプと、
前記積分アンプの出力側に並列に接続され、相関２重サンプリング回路を構成し、第１及び第２ローパスフィルタにより基準レベルと信号レベルをトラックホールドする第１及び第２保持回路と、
前記第１及び第２保持回路の出力の差信号を前記画像信号として出力する差分アンプと、を備え、
前記制御器は、
前記非関心領域の電荷信号を高速読取モードで読み取る際に、前記第１保持回路の前記第１ローパスフィルタの時定数を、前記基準レベルが最短応答時間で収束する値に設定するとともに、前記第２保持回路の前記第２ローパスフィルタの時定数を、前記信号レベルが最短応答時間で収束する値に設定する
ことを特徴とする放射線画像信号検出システム。
【請求項３】
請求項１記載の放射線画像信号検出システムにおいて、
前記信号検出器は、
前記電荷信号を積分して積分電圧を生成するとともに、前記積分電圧をリセットする機能を有する積分アンプと、
前記積分アンプの出力側に並列に接続され、相関２重サンプリング回路を構成し、第１及び第２ローパスフィルタにより基準レベルと信号レベルをトラックホールドする第１及び第２保持回路と、
前記第１及び第２保持回路の出力の差信号を前記画像信号として出力する差分アンプと、を備え、
前記制御器は、
前記関心領域の電荷信号を高精細読取モードで読み取る際に、前記第１保持回路の前記第１ローパスフィルタの時定数を、前記基準レベルが最短応答時間で収束する値に設定するとともに、前記第２保持回路の前記第２ローパスフィルタの時定数を、前記第１ローパスフィルタの時定数よりも長い値に設定する
ことを特徴とする放射線画像信号検出システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射線画像信号検出システムにおいて、
前記領域区分器は、
前記放射線変換器に記録された放射線画像の関心領域と非関心領域の境界を区分する際、前記放射線画像の読み取り前に、前記被写体の大きさに基づき、予め前記関心領域と前記非関心領域の境界を設定する
ことを特徴とする放射線画像信号検出システム。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の放射線画像信号検出システムにおいて、
前記領域区分器は、
前記放射線変換器に記録された放射線画像の、関心領域と非関心領域の境界を区分する際、読み取り中の前記電荷信号の前記差信号に基づき前記関心領域と前記非関心領域の境界を設定する
ことを特徴とする放射線画像信号検出システム。
【請求項６】
請求項５記載の放射線画像信号検出システムにおいて、
前記領域区分器は、
隣接する読み取りラインの各画素の前記差信号を比較し、又は隣接する読み取りライン毎の各画素の前記差信号の平均値を比較し、比較結果に基づき前記関心領域と前記非関心領域の境界を設定する
ことを特徴とする放射線画像信号検出システム。
【請求項７】
被写体を通過した放射線を放射線画像として記録する放射線変換器から出力された電荷信号に基づいて前記放射線画像に応じた画像信号を信号検出器により出力する際、
前記放射線変換器に記録された前記放射線画像の関心領域と非関心領域の境界を区分し、
区分された前記関心領域の電荷信号を検出する際には前記信号検出器を高精細読取モードで動作させ、前記非関心領域の電荷信号を検出する際には高速読取モードで動作させる
ことを特徴とする放射線画像信号検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射線源から射出され被写体を通過した放射線の照射を受けて放射線画像を記録する放射線変換器と、前記放射線変換器から出力された電荷信号に基づいて前記放射線画像に応じた画像信号を出力する信号検出器とを備える放射線画像信号検出システム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤ（電荷結合素子）センサまたはフォトマルチプライア等の光電変換素子や、放射線の照射を受けて発生させた電荷を蓄積するとともに該蓄積された電荷に応じた電荷信号を出力する放射線変換器等、光または放射線を電荷信号に変換して出力する装置が様々な分野で利用されている。
【０００３】
上記のような光電変換素子や放射線変換器から出力された電荷信号を検出する電子部品として、ＩＣ化が可能で比較的ノイズが小さい積分アンプが一般的に用いられている。積分アンプは、積分モードに切り替えられることにより前記電荷信号の積分を開始し、その積分された電荷量に応じた電気信号（積分電圧）を出力し、リセットモードに切り替えられることにより積分された電荷信号（積分電圧）を放電して初期状態に戻す機能を有する。
【０００４】
ここで、前記積分アンプにおける積分モードへの切り替えは、前記積分アンプのコンデンサに並列に接続される半導体素子からなるリセットスイッチをオン状態からオフ状態に切り替えることにより行われるが、このリセットスイッチの切替えによりリセットスイッチの有するｋＴＣノイズが発生し、このノイズが信号成分の電気信号に含まれてしまう。
【０００５】
そこで、このｋＴＣノイズの影響を回避するために相関２重サンプリング処理が施される。相関２重サンプリング処理とは、積分アンプが積分モードに切り替わった後所定の基準トラック期間（基準レベルサンプリング期間又はベースレベルサンプリング期間ともいう。）経過した時に保持（ホールド）された電気信号｛基準レベル（ノイズ）｝と、前記基準トラック期間に積分期間を含めた信号トラック期間（信号レベルサンプリング期間ともいう。）を経過した時に保持された電気信号（基準レベル＋信号レベル）との差をとり、その差を信号成分（信号レベル）とすることにより、上記ｋＴＣノイズの影響を排除する処理である。
【０００６】
また、上記のような積分アンプを利用した信号検出器においては、積分アンプの入力端子に接続される信号線において発生する熱雑音によるノイズを低減するため、積分アンプの後段にローパスフィルタが設けられており、積分アンプから出力された電気信号はこのローパスフィルタを通過して出力される。
【０００７】
ここで、たとえば、積分アンプに接続される信号線の線抵抗が大きく、たとえば、数１００［ｋΩ］である場合には、信号線において発生する熱雑音によるノイズはその信号線の線抵抗の大きさに応じて大きくなるため、信号線に流れる電荷信号に対して非常に大きなものとなってしまう。したがって、上記のようなノイズを十分に低減させるためには、そのノイズの大きさに応じてローパスフィルタの時定数を大きくする必要がある。
【０００８】
特許文献１では、相関２重サンプリング処理を行う信号検出器において、積分アンプのリセット後の基準トラック期間を、積分アンプ後段のローパスフィルタの時定数τの１０倍（１０τ）以上とすることで積分アンプのリセット時に発生するノイズを低減して高画質の画像を得るようにしている。
【０００９】
特許文献２では、前記積分アンプのリセット時に発生するノイズ低減期間である１０τを短くするために、積分アンプリセット直後の基準トラック期間の前半にローパスフィルタ時定数τの期間を延ばしてｋＴＣノイズ波形を短時間で収束させることで基準トラック期間の後半のローパスフィルタ時定数１０τの期間を短くするようにし、基準トラック期間を特許文献１の期間より短くなるように工夫している。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２６９２１５号公報
【特許文献２】特開２００６−２２９５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、画像を高速に得られるようにすることで、放射線変換器からの画像の読取時間を短縮することができるが、被検者の乳房を圧迫板で挟み込み圧迫した状態で放射線画像を得るマンモグラフィーでは、この読取時間が短時間であっても被検者に痛みを与えるという課題がある。
【００１２】
したがって、圧迫している時間をより短くすることは被検者にとって有益（朗報）となる。
【００１３】
この発明は、前記の特許文献１、２並びに上記課題を考慮してなされたものであり、放射線変換器からの画像の読取時間を一層短縮することを可能とする放射線画像信号検出システム及びその方法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】
【００１４】
この発明に係る放射線画像信号検出システムは、被写体を通過した放射線を放射線画像として記録する放射線変換器と、前記放射線変換器から出力された電荷信号に基づいて前記放射線画像に応じた画像信号を出力する信号検出器と、前記放射線変換器に記録された前記放射線画像の関心領域と非関心領域の境界を区分する領域境界区分器と、前記信号検出器を、前記領域境界区分器により区分された前記関心領域の電荷信号を検出する際には高精細読取モードで動作させ、前記非関心領域の電荷信号を検出する際には高速読取モードで動作させる制御器と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明に係る放射線画像信号検出方法は、被写体を通過した放射線を放射線画像として記録する放射線変換器から出力された電荷信号に基づいて前記放射線画像に応じた画像信号を信号検出器により出力する際、前記放射線変換器に記録された前記放射線画像の関心領域と非関心領域の境界を区分し、区分された前記関心領域の電荷信号を検出する際には前記信号検出器を高精細読取モードで動作させ、前記非関心領域の電荷信号を検出する際には高速読取モードで動作させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、放射線変換器に記録された放射線画像の関心領域の電荷信号を読み取る際には信号検出器を高精細読取モードで動作させ、非関心領域の電荷信号を読み取る際には信号検出器を高速読取モードで動作させることで、全画像領域（関心領域＋非関心領域）を高精細読取モードで動作させることに比較して画像の読取時間を大幅に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明に係る放射線画像信号検出方法を実施する放射線画像信号検出システムについて説明する。
【００１８】
図１は、この実施形態に係る放射線画像信号検出システム５０の概略構成図を示す。
【００１９】
図１に示すように、放射線画像信号検出システム５０は、図示省略した放射線源と、放射線源から射出されて被写体を通過した放射線の照射を受けて放射線画像を記録し、その放射線画像に応じた電荷信号ｉを出力する放射線変換器１０（放射線画像記録装置ともいう。）と、放射線変換器１０を線状の読取光で走査する読取光源部２０と、読取光源部２０による読取光の走査により放射線変換器１０から出力された電荷信号ｉに基づいて上記放射線画像に応じたデジタル画像信号を出力する信号検出器３０とを備えている。
【００２０】
信号検出器３０は、放射線変換器１０から出力された電荷信号ｉを積分する積分アンプ３３、積分アンプ３３により積分された電気信号を保持する（トラックホールドする）第１及び第２の保持回路３１，３２、第１及び第２の保持回路３１，３２にそれぞれ保持された第１の電気信号（基準レベル）及び第２の電気信号（基準レベル＋信号レベル）の差分（信号レベル）を出力する差分アンプ３４、及び差分アンプ３４から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３５を備えており、放射線変換器１０から出力された電荷信号ｉに基づいて相関２重サンプリング処理を行うものである。
【００２１】
積分アンプ３３は、放射線変換器１０から出力された電荷信号ｉを蓄積するコンデンサ３３ａとコンデンサ３３ａに蓄積された電荷信号ｉを放電させるためのリセットスイッチＳ３とを備えている。
【００２２】
第１の保持回路３１は、抵抗素子Ｒ１と、抵抗素子Ｒ１に並列に接続されたスイッチＳ１と、抵抗素子Ｒ１に直列に接続されたスイッチＳ４及びコンデンサＣ１を備え、積分アンプ３３から出力された電気信号をコンデンサＣ１に保持するものである。
【００２３】
第２の保持回路３２は、抵抗素子Ｒ２と、抵抗素子Ｒ２に並列に接続されたスイッチＳ２、抵抗素子Ｒ２に直列に接続されたスイッチＳ５及びコンデンサＣ２とを備え、積分アンプ３３から出力された電気信号をコンデンサＣ２に保持するものである。
【００２４】
また、第１及び第２の保持回路３１，３２は、積分アンプ３３から出力された電気信号をそれぞれ異なるタイミングで保持するものであるとともに、積分アンプ３３から出力された電気信号にローパスフィルタ処理を施すものでもある。
【００２５】
本実施形態の信号検出器３０においては、放射線変換器１０により検出される放射線画像の関心領域と非関心領域とで読取速度を変化させるようにしている。関心領域では高精細読取速度（高精細読取モード）で比較的に長い読取時間にされ、非関心領域では高速読取速度（高速読取モード）で比較的に短い読取速度にされる。
【００２６】
具体的には、基準レベルを保持する第１の保持回路３１において、コンデンサＣ１に電気信号を蓄積する際に、高精細読取モード及び高速読取モードともに、スイッチＳ１とスイッチ４がオン状態なる。したがって、抵抗素子Ｒ１とスイッチＳ１のオン抵抗とスイッチＳ４のオン抵抗とコンデンサＣ１により１次の第１のローパスフィルタが構成され（後述するように時定数τ１）、この第１のローパスフィルタによりフィルタ処理の施されたフィルタ処理済電気信号がコンデンサＣ１に保持される。
【００２７】
一方、基準レベルと信号レベルを併せて保持する第２の保持回路３２において、コンデンサＣ２に電気信号を蓄積する際には、スイッチＳ５は高精細読取モード及び高速読取モードともオン状態となり、スイッチＳ２は高精細読取モードでオフ状態、高速読取モードでオン状態となる。したがって、高精細読取モードでは抵抗素子Ｒ２とスイッチＳ５のオン抵抗とコンデンサＣ２とにより１次の第２のローパスフィルタが構成され（後述するように時定数τ２、τ２＞τ１）、高速読取モードでは抵抗素子Ｒ２とスイッチＳ２のオン抵抗とスイッチＳ５のオン抵抗とコンデンサＣ２とにより１次の第２のローパスフィルタが構成される（後述するように時定数τ２´、τ２´≒τ１）。
【００２８】
（Ａ）放射線画像の関心領域で高精細読取モードで動作する場合の構成のさらに詳しい説明
放射線画像の関心領域では、ノイズの少ない高精細な画像信号を得るために高精細読取モードで動作させることが好ましい。
【００２９】
この高精細読取モードで動作させる場合には、特許文献２にも示しているように、第１のローパスフィルタ回路の時定数τ１と第２のローパスフィルタ回路の時定数τ２とが、τ１＜τ２を満たすよう値に設定される。
【００３０】
抵抗素子Ｒ１の抵抗値をｒ１、スイッチＳ１のオン抵抗の抵抗値をＲＯＮ１、スイッチＳ４のオン抵抗の抵抗値をＲＯＮ４、コンデンサＣ１の容量値をｃ１すると第１のローパスフィルタの時定数τ１は下式（１）により算出される。
τ１＝（ＲＯＮ１×ｒ１／（ＲＯＮ１＋ｒ１）  ＋  ＲＯＮ４）×ｃ１…（１）
【００３１】
したがって、ＲＯＮ１≪ｒ１とすれば、τ１＝（ＲＯＮ１＋ＲＯＮ４）×ｃ１
となる。
【００３２】
また、抵抗素子Ｒ２の抵抗値をｒ２、スイッチＳ５のオン抵抗の抵抗値をＲＯＮ５、コンデンサＣ２の容量値をｃ２とすると第２のローパスフィルタの時定数τ２は下式（２）により算出される。
τ２＝（ｒ２  ＋  ＲＯＮ５）×ｃ２…（２）
【００３３】
したがって、ＲＯＮ５≪ｒ２とすれば、τ２＝ｒ２×ｃ２となる。
【００３４】
そして、ＲＯＮ１及びＲＯＮ５は数Ω〜数１００Ωであるので、ｒ１及びｒ２として、数１００ｋΩ〜数１０ＭΩの値を設定するようにすれば、上記のようにτ１＜τ２となるように設定することができる。そして、たとえば、信号線である線状電極１５ａの線抵抗が数１００ｋΩ程度である場合には、第２のローパスフィルタの時定数τ２を数１００μｓにすることが望ましい。したがって、上記のようなｒ１及びｒ２の抵抗値に対して、ｃ１及びｃ２は数１０ｐＦ〜数１０００ｐＦの値に設定される。たとえば、ｒ１＝ｒ２＝１０ＭΩ、ｃ１＝ｃ２＝１０ｐＦとすればよい。上記のように設定すれば、時定数τ２として十分な長さを確保することができるとともに、時定数τ１を短くすることができる。なお、高精細読取モードで高速化と低ノイズ化を両立するには、τ１＝１〜１０μｓ、τ２＝１０〜１００μｓ（τ２＝１０τ１）に設定することが望ましい。以上が（Ａ）の説明である。
【００３５】
（Ｂ）放射線画像の非関心領域で高速読取モードで読み取る場合の構成のさらに詳しい説明
放射線画像の非関心領域では、読取時間の短縮化を優先し、ノイズが多少存在しても短時間で高速に画像信号を得ることができるよう高速読取モード（高速読取速度）で動作させる。
【００３６】
この高速読取モードで動作させる場合には、第２保持回路３２のコンデンサＣ２に保持される信号レベル（正確には、基準レベル＋信号レベル）が最短応答時間で収束する値に第２のローパスフィルタの時定数τ２´を設定する。
【００３７】
この実施形態では、スイッチＳ２をオンすることにより第２のローパスフィルタの非関心領域（高速読取速度での読取領域）の時定数τ２´とする。時定数τ２´は、下式（３）により算出される。
τ２´＝（ＲＯＮ２×ｒ２／（ＲＯＮ２＋ｒ２）  ＋  ＲＯＮ５）×ｃ２…（３）
【００３８】
したがって、ＲＯＮ２≪ｒ２とすれば、τ２´＝（ＲＯＮ２＋ＲＯＮ５）×ｃ２
となる。
【００３９】
例えば、上述したように、ｒ１＝ｒ２＝１０ＭΩ、ｃ１＝ｃ２＝１０ｐＦの値に設定すれば、τ２´≒τ１になる。以下、理解の容易化のために、高速読取モードでの時定数τ２´をτ２´＝τ１として説明する。以上が（Ｂ）の説明である。
【００４０】
信号検出器３０は、さらに、第１及び第２の保持回路３１，３２から出力されたフィルタ処理済電気信号を差分アンプ３４に出力するバッファアンプ３６，３７と、積分アンプ３３のリセットスイッチＳ３、第１及び第２の保持回路３１，３２のスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５及びＡ／Ｄ変換器３５などの動作タイミングなどを制御する制御器３８とを備えている。制御器３８は、タイミング発生器、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，その他のインタフェースを有し、ＣＰＵはＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで各種機能手段として動作し、また前記タイミング発生器を制御する。
【００４１】
放射線変換器１０は、詳細には、図２に示すように、放射線画像を担持した放射線を透過する第１の電極層１１、第１の電極層１１を透過した放射線の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層１２、記録用光導電層１２において発生した電荷に対しては絶縁体として作用し、且つその電荷と逆極性の輸送電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層１３、読取光の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層１４、及び読取光を透過する線状に延びる線状電極１５ａが平行に配列された第２の電極層１５をこの順に積層してなるものである。そして、記録用光導電層１２と電荷輸送層１３との界面には放射線の照射量に応じて発生した電荷が蓄積される蓄電部１６が形成される。
【００４２】
なお、図１においては、放射線変換器１０の１本の線状電極１５ａに接続される信号検出器３０のみを示しており、その他の線状電極１５ａに接続される信号検出器３０は図示省略してある。
【００４３】
また、Ａ／Ｄ変換器３５は、各線状電極１５ａについてそれぞれ設けるようにしてもよいし、マルチプレクサを設けて差分アンプ３４から出力されたアナログ信号を各線状電極毎に切り替えて１つのＡ／Ｄ変換器３５に入力するようにしてもよい。
【００４４】
さらに、放射線変換器１０及び読取光源部２０は、読取光源部２０の読取光源の長さ方向（主走査方向Ｘ）と放射線変換器１０の線状電極１５ａの長さ方向（副走査方向Ｙ）とが略直交するように設置されている。そして、読取光源部２０は、線状電極１５ａの長さ方向（副走査方向Ｙ）に線状の読取光源を移動させて読取光を走査するものであるが、読取光源を移動させる移動機構などについては図示省略してある。
【００４５】
次に、放射線画像信号検出システム５０の作用について説明する。
【００４６】
図３Ａに示すように、まず、放射線変換器１０の第１の電極層１１が負に帯電し、第２の電極層１５が正に帯電するように電圧印加された状態において、放射線源から被写体４０に向けて放射線Ｌ１が照射される。
【００４７】
放射線源から射出された放射線Ｌ１は、被写体４０全体に照射され、被写体４０において放射線を透過する透過部４０ａを透過した放射線が放射線変換器１０の第１の電極層１１側から照射される。なお、被写体４０において放射線を透過しない遮断部４０ｂに照射された放射線は放射線変換器１０には照射されない。
【００４８】
そして、放射線変換器１０に照射された放射線Ｌ１は、第１の電極層１１を透過し、記録用光導電層１２に照射される。そして、記録用光導電層１２において放射線の照射により電荷対が発生し、そのうち正の電荷は第１の電極層１１に帯電した負の電荷と結合して消滅し、負の電荷は潜像電荷として記録用光導電層１２と電荷輸送層１３との界面に形成される蓄電部１６に蓄積されて放射線画像が記録される。
【００４９】
そして、次に、図３Ｂに示すように、第１の電極層１１が接地された状態において、第２の電極層１５側から読取光Ｌ２が照射され、読取光Ｌ２は線状電極１５ａを透過して読取用光導電層１４に照射される。読取光Ｌ２の照射により読取用光導電層１４において発生した正の電荷が蓄電部１６における潜像電荷と結合するとともに、負の電荷が第２の電極層１５の線状電極１５ａに帯電した正の電荷と結合する。
【００５０】
一方、信号検出器３０における積分アンプ３３のリセットスイッチＳ３は、上記放射線変換器１０への読取光の照射の前にはオン状態にされている。その後、リセットスイッチＳ３がオフ状態にされ、ベースラインサンプリングが終了してから読取光の照射が開始される。そして、上記のようにして放射線変換器１０の読取用光導電層１４において発生した負の電荷が第２の電極層１５の線状電極１５ａに帯電した正の電荷と結合することにより、その結合した電荷量に応じた大きさの電荷信号ｉが積分アンプ３３のコンデンサ３３ａに蓄積されて積分される。
【００５１】
（Ｃ）放射線画像の関心領域で高精細読取モードで読み取る場合の作用
ここで、上記積分開始からの関心領域で高精細読取モードで読み取る場合の作用について、図４に示すタイムチャートを用いて説明する。図４には、スイッチＳ３，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５のオン、オフ制御のタイミングと、図１のＶ１，Ｖ２，Ｖ３おける電圧波形等の模式図を示している。
【００５２】
まず、積分アンプ３３のリセットスイッチＳ３がオフ状態となる図４に示す時点ｔ１から、積分アンプ３３において電荷信号ｉの積分が開始される。
【００５３】
その積分アンプ３３における積分開始時点ｔ１においては、第１の保持回路３１のスイッチＳ１，Ｓ４及び第２の保持回路３２のスイッチＳ２，Ｓ５は、図４に示すように、オン状態となっており、積分アンプ３３により積分され第１のローパスフィルタによりローパスフィルタ処理の施されたフィルタ処理済電気信号が第１の保持回路３１のコンデンサＣ１に蓄積される。
【００５４】
また、第２の保持回路３２においては、抵抗素子Ｒ２とスイッチＳ２のオン抵抗とスイッチＳ５のオン抵抗とコンデンサＣ２により第２のローパスフィルタ回路が構成され、積分アンプ３３より積分され上記第２のローパスフィルタ回路によりローパスフィルタ処理の施されたフィルタ処理済電気信号が第２の保持回路３２のコンデンサＣ２に蓄積される。
【００５５】
時点ｔ１〜ｔ２間では、上記第２のローパスフィルタの時定数τ２´と第１のローパスフィルタの時定数τ１とは同じ大きさに設定されている（τ２´＝τ１）。このように設定すれば、図４のＶ１、Ｖ２を代表してＶ１の点線で囲んだ立ち上がり領域１００に示すように、ｋＴＣノイズ波形に係る基準レベルは時定数τ１に対応する期間（時点ｔ１〜ｔ２）で短時間に収束する。そこで、時点ｔ２でスイッチＳ１、Ｓ２をオフにする。
【００５６】
その後、時点ｔ３でスイッチＳ４をオフにし、基準トラック期間（時点ｔ１〜ｔ３の期間）を終了させる。
【００５７】
このため、基準トラック期間中（ｔ１〜ｔ３）はＶ１＝Ｖ２であり、Ｖ３（Ｖ２−Ｖ１）＝０となる。このように、基準トラック期間（ｔ１〜ｔ３）の前半の期間（ｔ１〜ｔ２）で、Ｖ１、Ｖ２を収束させるまで、第２のローパスフィルタの時定数τ２´を第１のローパスフィルタの時定数τ１に等しい（τ２´＝τ１）短い時定数を採用することで、基準トラック期間（ｔ１〜ｔ３）を短縮することができる。
【００５８】
時点ｔ１で、積分アンプ３３による積分が開始された後、基準トラック期間（ｔ１〜ｔ３）が経過した時点ｔ３において、第１の保持回路３１のスイッチＳ４がオフ状態にされ、コンデンサＣ１に蓄積された第１のフィルタ処理済電気信号がコンデンサＣ１に保持される。
【００５９】
そして、上記のように第１のフィルタ処理済電気信号がコンデンサＣ１により保持された直後の時点ｔ３に遡る時点ｔ２において、第１の保持回路３１のスイッチＳ１及び第２の保持回路３２のスイッチＳ２がオフ状態となる。つまり、この時点ｔ２以降から積分アンプ３３より出力された電気信号は、上記第２のローパスフィルタ回路によりローパスフィルタ処理が施され、その第２のフィルタ処理済電気信号が第２の保持回路３２のコンデンサＣ２に蓄積される。
【００６０】
そして、信号トラック期間（時点ｔ１〜ｔ４）中、積分期間（時点ｔ３〜ｔ４）が経過した後、時点ｔ４においてスイッチＳ３をオンして積分アンプ３３をリセットする。リセット時点ｔ４の直前の時点（符号はｔ４とする。）において、第２の保持回路３２のスイッチＳ５がオフ状態にされ、コンデンサＣ２に蓄積された第２のフィルタ処理済電気信号が保持される（ホールドされる）。そして、上記時点ｔ４で、積分アンプ３３のスイッチＳ３がオン状態とされ積分アンプ３３のリセットが開始されるとともに、スイッチＳ１，Ｓ２が再びオン状態とされる。
【００６１】
実際上、上記積分期間は、放射線変換器１０からの電荷信号ｉ（パルス信号であって積分アンプ３３の入力信号）の出力時間（検出器出力時間）に時定数τ２を１０倍した時間を加算した時間とされる（積分期間＝検出器出力時間＋１０×τ２＝検出器出力時間＋１０×１０τ１）。
【００６２】
そして、上記のようにして第１の保持回路３１のコンデンサ３２ｃに保持された第１のフィルタ処理済電気信号Ｖ１及び第２の保持回路３２に保持された第２のフィルタ処理済電気信号Ｖ２は、それぞれバッファアンプ３６，３７を介して差分アンプ３４に出力される。差分アンプ３４において上記２つのフィルタ処理済電気信号Ｖ１、Ｖ２の差分（Ｖ２−Ｖ１）が算出され、Ａ／Ｄ変換器３５に出力される。Ａ／Ｄ変換器３５は、図４に示す時点ｔ４〜ｔ５の間の期間に、入力されたアナログ画像信号である差分信号をデジタル変換し、デジタル画像信号を出力する。
【００６３】
上記のようにしてＡ／Ｄ変換が終了した時点ｔ５において、再び、第１の保持回路３１のスイッチＳ４及び第２の保持回路３２のスイッチＳ５がオン状態され、その後の時点ｔ５において積分アンプのスイッチＳ３がオフ状態とされ、積分アンプ３３における積分が再び開始される。
【００６４】
読取光源部２０の主走査方向Ｘの１ラインの照射毎に、上記のような積分開始からデジタル画像信号の出力までの処理が、各線状電極１５ａに接続された信号検出器３０毎に行われて１ライン分のデジタル画像信号の検出が行われる。そして、読取光源部２０により線状の読取光が、図１の矢印Ｙ方向に走査されるのと同期して上記１ライン分のデジタル画像信号がそれぞれ検出され、最終的には放射線変換器１０の全面分のデジタル画像信号が検出される。
【００６５】
上記した放射線画像信号検出システム５０によれば、放射線画像の関心領域で高精細読取モードで読み取る場合、基準トラック期間（ベースラインサンプリング）の前半におけるローパスフィルタ処理の時定数τ１、及び信号トラック期間のローパスフィルタ処理の時定数τ２を、τ１＜τ２を満たすような値に設定したので、τ１を短くすることによりｋＴＣノイズ波形をこの小さい時定数τ１期間で短時間に収束させ信号検出の高速化を図ることができるとともに、τ２の時定数を適切な長さに設定することにより信号成分におけるノイズを十分に低減することができる。すなわち、読取時間の短縮化を図りつつ、相関２重サンプリング後の信号のＳ／Ｎを向上させることができる。以上が（Ｃ）の説明である。
【００６６】
ところで、図５に示すように、被写体４０Ｍが、乳房等である場合、放射線変換器１０の副走査方向Ｙ上で、被写体４０Ｍが存在する領域と存在しない領域に区分される。
【００６７】
この場合、被写体４０Ｍが存在する領域が、関心領域であり、存在しない領域が非関心領域である。ここで、放射線画像領域＝関心領域＋非関心領域である。非関心領域では、画像信号としてノイズを余り考慮する必要がなく、関心領域ではノイズを最適化する（最小化）必要がある。
【００６８】
そこで、この実施形態では、副走査方向Ｙ中、被写体４０Ｍが存在する関心領域を上述した高精細読取モードで読み取る高精細読取領域ＨＲＡに設定し、被写体４０Ｍが存在しない非関心領域を後述する高速読取モードで読み取る高速読取領域ＨＳＡに設定する。
【００６９】
関心領域と非関心領域の境界を区分する領域境界区分器としても機能する制御器３８は、画像のエッジが存在する領域（エッジ領域）Ｅａ、Ｅｂで、画像エッジを自動的に判別し、エッジ領域Ｅａでは、高速読取モードから上述した高精細読取モードに切り替え、エッジＥｂでは、高精細読取モードから後述する高速読取モードに切り替える。
【００７０】
画像エッジの自動判別（自動区分）は、読み取り中の電荷信号ｉの差信号Ｖ３の変化に基づき行うことができる。例えば、副走査方向Ｙで隣接する主走査方向Ｘの読み取りラインの各画素の差信号Ｖ３を比較し、又は隣接する主走査方向Ｘの読み取りラインの差信号Ｖ３の平均値を比較して判別することができる。
【００７１】
なお、放射線技師等が、被写体４０Ｍの大きさを目視し、図示しないキーボードやディスプレイを利用して、目視した大きさより少し大きめの領域を高精細読取領域ＨＲＡにマニュアルで予め設定することもできる。
【００７２】
あるいは、キーボードやディスプレイを利用して、同一被写体４０Ｍの前回画像読取時に設定した高精細領域ＨＲＡ又はこれに少し余裕を持った領域に予め設定することもできる。この場合、図５に示す被写体４０Ｍの全部を高精細読取領域ＨＲＡとするのではなく、一部分の領域を関心領域（高精細読取領域）に予め設定することもできる。
【００７３】
（Ｄ）放射線画像の非関心領域で高速読取モードで読み取る場合の作用
ここで、上記積分開始からの非関心領域で高速読取モードで読み取る場合の作用について、図６に示すタイムチャートを参照して説明する。図６には、スイッチＳ３，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５のオン、オフ制御のタイミングと、図１のＶ１，Ｖ２，Ｖ３における電圧波形等の模式図を示している。
【００７４】
時点ｔ１１〜ｔ１３の基準トラック期間の作用は、図４を参照して上述した高精細読取モードにおける時点ｔ１〜ｔ３と同じ作用であるので省略する。
【００７５】
つまり、積分アンプ３３による積分が開始された後、基準トラック期間（ｔ１１〜ｔ１３）が経過した時点ｔ１３において、第１の保持回路３１のスイッチＳ４がオフ状態にされ、コンデンサＣ１において蓄積された第１のフィルタ処理済電気信号が保持される。
【００７６】
この保持した時点ｔ１３から第１の保持回路３１のスイッチＳ１及び第２の保持回路３２のスイッチＳ２がオン状態にされる。
【００７７】
この時点ｔ１３から積分アンプ３３から出力された電気信号は、上記第２のローパスフィルタ回路によりローパスフィルタ処理が施され、その第２のフィルタ処理済電気信号が第２の保持回路３２のコンデンサＣ２に蓄積されるが、第２のローパスフィルタの時定数τ２がτ２´＝τ１と短い期間に設定されているので、Ｖ２の点線で囲んだ立ち上がり領域１０２に示すように、電荷信号ｉにより発生するｋＴＣノイズ波形に係る信号レベルは時定数τ１（＝τ２´）に対応する期間で短時間に収束する。
【００７８】
そして、信号トラック期間（ｔ１１〜ｔ１４）中、積分期間（時点ｔ１３〜ｔ１４）が経過した後積分アンプ３３をリセットする（スイッチＳ３をオンする）直前の時点ｔ１４において、第２の保持回路３２のスイッチＳ５がオフ状態にされ、コンデンサＣ２に蓄積された第２のフィルタ処理済電気信号が保持される（ホールドされる）。そして、上記時点ｔ１４の直後積分アンプ３３のスイッチＳ３がオン状態とされ積分アンプ３３がリセットされる。
【００７９】
実際上、上記積分期間（時点ｔ１３〜ｔ１４）は、放射線変換器１０からの電荷信号ｉ（パルス信号）の出力時間（検出器出力時間）に時定数τ１（τ２´）×１０の時間を加算した時間とされる。
【００８０】
上記のようにして第１の保持回路３１のコンデンサ３２ｃに保持された第１のフィルタ処理済電気信号Ｖ１及び第２の保持回路３２に保持された第２のフィルタ処理済電気信号Ｖ２は、それぞれバッファアンプ３６，３７を介して差分アンプ３４に出力される。そして、差分アンプ３４において上記２つのフィルタ処理済電気信号Ｖ１、Ｖ２の差分（Ｖ２−Ｖ１）が算出され、Ａ／Ｄ変換器３５に出力される。Ａ／Ｄ変換器３５は、図６に示す時点ｔ１４〜ｔ１５の間の期間に、入力されたアナログ画像信号である差分信号をデジタル変換し、デジタル画像信号を出力する。
【００８１】
上記のようにしてＡ／Ｄ変換が終了した時点ｔ１５において、再び、第１の保持回路３１のスイッチＳ４及び第２の保持回路３２のスイッチＳ５がオン状態され、その時点ｔ１５において積分アンプのスイッチＳ３がオフ状態とされ、時点ｔ１５から積分アンプ３３における積分が再び開始される。
【００８２】
このようにして、高速読取領域ＨＳＡの主走査方向の各ラインにおいて、読取光源部２０の主走査方向Ｘの１ラインの照射毎に、上記のような積分開始からデジタル画像信号の出力までの処理が、各線状電極１５ａに接続された信号検出器３０毎に行われて１ライン分のデジタル画像信号の検出が行われる。以上が（Ｄ）の説明である。
【００８３】
以上説明したように上述した実施形態によれば、放射線変換器１０は、図示しない放射線源から射出され被写体４０Ｍを通過した放射線を放射線画像として記録する。信号検出器３０は、放射線変換器１０から出力された電荷信号ｉに基づいて前記放射線画像に応じたデジタル画像信号を出力する。領域境界区分器としても動作する制御器３８は、放射線変換器１０に記録された前記放射線画像の関心領域と非関心領域の境界を区分する。制御器３８は、信号検出器３０を、区分された前記関心領域（図５中、被写体４０Ｍの放射線画像が存在する高精細読取領域ＨＲＡ）の電荷信号ｉを検出する際には高精細読取モードで動作させ、区分された前記非関心領域（図５中、被写体４０Ｍの放射線画像が存在しない高速読取領域ＨＲＡ）の電荷信号ｉを検出する際には高速読取モードで動作させる。
【００８４】
このようにすれば、全画像領域（関心領域＋非関心領域）を高精細読取モードで動作させることに比較して画像の読取時間を大幅に短縮することができる。
【００８５】
画像の読取時間を大幅に短縮することができることから、被検者の乳房を圧迫板で挟み込み圧迫した状態で放射線変換器１０から放射線画像を得るマンモグラフィーでは、圧迫している時間をより短い時間にすることができ、被検者に痛みを与える時間を最小化できる。
【００８６】
具体的に、一主走査ラインの画像の読取時間（画像処理周期）は、高精細読取モードでは、図４のリセット時点ｔ１から次のリセット時点ｔ５までの読取時間Ｌ２となるが、高速読取モードでは、図６のリセット時点ｔ１１から次のリセット時点ｔ１５までの読取時間Ｌ３となる（Ｌ３＜＜Ｌ２）。
【００８７】
実際上、非関心領域の電荷信号ｉを高速読取モードで読み取る際に、第１保持回路３１の第１ローパスフィルタの時定数τ１を、基準レベルが最短応答時間で収束する値に設定するとともに、第２保持回路３２の第２ローパスフィルタの時定数τ２´を、信号レベルが最短応答時間で収束する値に設定している（τ２´＝τ１）。
【００８８】
また、関心領域の電荷信号を高精細読取モードで読み取る際に、第１保持回路３１の第１ローパスフィルタの時定数τ１を、基準レベルが最短応答時間で収束する値に設定するとともに、第２保持回路３２の第２ローパスフィルタの時定数τ２を、第１ローパスフィルタの時定数τ１よりも長い値に設定する（τ２＝１０×τ１）。
【００８９】
また、上記実施形態においては、信号検出器３０に入力される電荷信号ｉを出力するものとして、いわゆる光読取方式の放射線変換器１０を用いたもの説明したが、これに限らず、たとえば、いわゆるＴＦＴ方式の放射線変換器を用いるようにしてもよいし、また、蓄積性蛍光体シートから発せられた輝尽発光光を光電変換素子により検出して電荷信号ｉを出力する放射線変換器を用いるようにしてもよい。
【００９０】
また、上記実施形態においては、放射線源、放射線変換器１０、読取光源部２０及び信号検出器３０から放射線画像信号検出システム５０を構成するようにしたが、放射線源を設けずに放射線変換器１０、読取光源部２０及び信号検出器３０から放射線画像信号検出システムを構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の信号検出器の一実施形態を用いた放射線画像信号検出システムの概略構成図である。
【図２】図１に示す放射線画像信号検出システムにおける放射線変換器の概略構成図である。
【図３】図３Ａは、放射線変換器に放射線を照射し、放射線画像を記録している状態の説明図、図３Ｂは、放射線変換器に読取光を照射し、電荷信号を読み出す状態の説明図である。
【図４】図１に示す放射線画像信号検出システムにおける高精細読取モードの作用を説明するためのタイムチャートである。
【図５】関心領域と非関心領域の区分する際に供される説明図である。
【図６】図１に示す放射線画像信号検出システムにおける高速読取モードの作用を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
１０…  放射線変換器              ３０…信号検出器
３８…制御器（領域境界区分器）    ４０Ｍ…被写体
【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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