JP5621788B2 - Radiographic imaging apparatus and radiographic imaging system - Google Patents
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Description
本発明は、放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムに係り、特に放射線画像撮影前に各放射線検出素子のリセット処理を行う放射線画像撮影装置およびそれを用いた放射線画像撮影システムに関する。 The present invention relates to a radiographic image capturing apparatus and a radiographic image capturing system, and more particularly to a radiographic image capturing apparatus that resets each radiation detection element before capturing a radiographic image, and a radiographic image capturing system using the same.
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、あわせて放射線検出素子という。 A so-called direct type radiographic imaging device that generates electric charges by a detection element in accordance with the dose of irradiated radiation such as X-rays and converts it into an electrical signal, or other radiation such as visible light with a scintillator or the like. Various so-called indirect radiographic imaging devices have been developed that convert charges to electromagnetic waves after being converted into electrical signals by generating electric charges with photoelectric conversion elements such as photodiodes in accordance with the energy of the converted and irradiated electromagnetic waves. Yes. In the present invention, the detection element in the direct type radiographic imaging apparatus and the photoelectric conversion element in the indirect type radiographic imaging apparatus are collectively referred to as a radiation detection element.
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、従来は支持台(或いはブッキー装置)と一体的に形成されていたが(例えば特許文献1参照)、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納した可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている(例えば特許文献2、3参照)。 This type of radiographic imaging apparatus is known as an FPD (Flat Panel Detector), and conventionally formed integrally with a support base (or a bucky apparatus) (see, for example, Patent Document 1). A portable radiographic imaging device in which an element or the like is housed in a housing has been developed and put into practical use (see, for example, Patent Documents 2 and 3).
ところで、放射線画像撮影において、放射線画像撮影装置が撮影に適した状態になっていない状態で放射線発生装置から放射線が曝射されて放射線画像撮影が行われると、放射線画像撮影により得られた放射線画像の画質が低下して使いものにならない場合がある。そのため、再度の撮影が必要となるが、例えば放射線画像撮影装置を医療用の放射線画像を撮影するために用いるような場合、被写体である患者に対して放射線を再度照射することになり、患者の被曝線量が増大してしまい、好ましくない。 By the way, in radiographic imaging, when radiographic imaging is performed by exposing radiation from a radiation generating apparatus in a state where the radiographic imaging apparatus is not in a state suitable for imaging, a radiographic image obtained by radiographic imaging is obtained. May be unusable due to the degradation of image quality. Therefore, re-imaging is necessary. For example, when a radiographic imaging apparatus is used to capture a radiographic image for medical use, radiation is again applied to the patient as a subject, and the patient's The exposure dose increases, which is not preferable.
そこで、患者の安全確保のため、放射線発生装置を、例えば放射線技師等の操作者が放射線発生装置の曝射スイッチを押下してもそれだけでは放射線が曝射されないようにインターロックがかけられた状態としておき、放射線画像撮影装置が撮影に適した状態になったと判断すると、このインターロックを解除する旨の信号(以下、インターロック解除信号という。)を出力して、放射線の曝射を可能とするという技術が知られている(例えば特許文献4参照)。 Therefore, in order to ensure patient safety, the radiation generator is interlocked so that, for example, even if an operator such as a radiologist presses the exposure switch of the radiation generator, the radiation is not exposed alone. When it is determined that the radiographic imaging apparatus is in a state suitable for radiography, a signal indicating that the interlock is released (hereinafter referred to as an interlock release signal) is output to enable radiation exposure. The technique of doing is known (for example, refer patent document 4).
また、放射線画像撮影装置を撮影に適した状態とし、高画質の放射線画像を得るために、通常、放射線画像撮影前に、各放射線検出素子内に蓄積された暗電荷等の余分な電荷を放出させる各放射線検出素子のリセット処理が行われる(例えば特許文献5、6等参照)。 Also, in order to make the radiographic imaging device suitable for radiographing and to obtain high-quality radiographic images, normally, before radiographic imaging, extra charges such as dark charges accumulated in each radiation detection element are released. Reset processing of each radiation detection element to be performed is performed (see, for example, Patent Documents 5 and 6).
各放射線検出素子のリセット処理では、例えば後述する図7に示すように、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の各ラインL1〜Lxに対してオン電圧をそれぞれ印加し、走査線5の各ラインL1〜Lxにゲート電極8g(図中ではGと表記されている。)が接続されたスイッチ手段である各薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor。以下、TFTという。)8をオン状態とすることで、各放射線検出素子7から余分な電荷が各TFT8を介して各信号線6に放出される。 In the reset process of each radiation detection element, for example, as shown in FIG. 7 to be described later, an on-voltage is applied to each of the lines L1 to Lx of the scanning line 5 from the gate driver 15b of the scanning driving unit 15, and the scanning line 5 Each thin film transistor (Thin Film Transistor, hereinafter referred to as TFT) 8 which is a switch means in which a gate electrode 8g (indicated as G in the figure) is connected to each of the lines L1 to Lx is turned on. Thus, extra charges are emitted from each radiation detection element 7 to each signal line 6 via each TFT 8.
この各放射線検出素子のリセット処理を、図19に示すように、ゲートドライバ15bから印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替える走査線5を各ラインL1〜Lxの間で順次切り替え、オン状態とするTFT8を順次切り替えながら行うように構成される場合も多い。なお、以下では、走査線5の最初のラインL1にオン電圧を印加した後、走査線5の最終ラインLxに印加されたオン電圧がオフ電圧に切り替えられるまでの間(図中の破線で区分した期間)のリセット処理を、1面分のリセット処理Rmという。 As shown in FIG. 19, the reset processing of each radiation detection element is performed by sequentially switching the scanning line 5 for switching the voltage applied from the gate driver 15b between the on voltage and the off voltage between the lines L1 to Lx. In many cases, the TFTs 8 that are turned on are sequentially switched. In the following, after the on-voltage is applied to the first line L1 of the scanning line 5, the on-voltage applied to the last line Lx of the scanning line 5 is switched to the off-voltage (indicated by the broken line in the figure). The reset process during the period of time) is referred to as a reset process Rm for one surface.
そして、各放射線検出素子のリセット処理では、図19に示すように、この1面分のリセット処理Rmが繰り返し行われるように構成される場合も多い。 And in the reset process of each radiation detection element, as shown in FIG. 19, the reset process Rm for one surface is often repeatedly performed.
その際、この1面分のリセット処理Rmの最中に、放射線発生装置側から放射線画像撮影装置に対して放射線技師等の操作者により曝射スイッチが押下された旨の信号(以下、照射開始信号という。)が送信されてきた時点で、まだ1面分のリセット処理Rmが完了しないにもかかわらずリセット処理を終了するように構成すると、その回の1面分のリセット処理Rmでリセット処理が行われた放射線検出素子7とリセット処理が行われなかった放射線検出素子7との間で放射線検出素子7内に残存する余分な電荷の電荷量が変わってしまう。 At this time, during the reset process Rm for one surface, a signal indicating that the exposure switch has been pressed by an operator such as a radiation engineer from the radiation generating apparatus side to the radiographic imaging apparatus (hereinafter referred to as irradiation start). When the reset process is terminated even when the reset process Rm for one surface is not yet completed at the time when the signal is transmitted), the reset process is performed by the reset process Rm for one time. The amount of extra charge remaining in the radiation detection element 7 changes between the radiation detection element 7 that has been subjected to the above and the radiation detection element 7 that has not been reset.
そして、その後、放射線画像撮影が行われ、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生して蓄積される電荷すなわち画像データが各放射線検出素子7内で発生して蓄積される。そして、その後の読み出し処理で、各放射線検出素子7からは、この本来の画像データとともに上記のように放射線検出素子7内に残存していたこの余分な電荷も読み出されるが、残存していた余分な電荷の電荷量の違いから、画像データ等に基づいて最終的に生成される放射線画像上に、リセット処理された放射線検出素子領域とリセット処理が行われなかった放射線検出素子領域との間でムラが生じてしまうといった問題が生じる場合がある。 Thereafter, radiographic imaging is performed, and charges generated and stored in each radiation detection element 7 by irradiation of radiation, that is, image data are generated and stored in each radiation detection element 7. In the subsequent reading process, each of the radiation detection elements 7 reads out the extra charge remaining in the radiation detection element 7 as described above together with the original image data. Because of the difference in the amount of charge, the radiation detection element region that has been reset and the radiation detection element region that has not been reset on the radiation image that is finally generated based on image data, etc. There may be a problem that unevenness occurs.
そこで、このような現象が生じることを防止するために、図20に示すように、1面分のリセット処理Rmの最中に放射線発生装置側から照射開始信号が送信されてきても、1面分のリセット処理Rmが完了しないうちはリセット処理を終了せず、1面分のリセット処理Rmが完了した時点でリセット処理を終了して、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の全ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して、各TFT8をオフ状態とさせて、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷を各放射線検出素子7内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させるように構成することが望ましい。 Therefore, in order to prevent such a phenomenon from occurring, as shown in FIG. 20, even if an irradiation start signal is transmitted from the radiation generator side during the reset process Rm for one surface, If the reset process Rm for one minute is not completed, the reset process is not completed. When the reset process Rm for one surface is completed, the reset process is terminated. An off voltage is applied to the lines L1 to Lx to turn off the TFTs 8 and shift to a charge accumulation state in which charges generated in the radiation detection elements 7 due to radiation irradiation are accumulated in the radiation detection elements 7. It is desirable to configure so that
しかしながら、このように構成すると、図20に示すように、放射線技師等の操作者が曝射スイッチを押下した後、1面分のリセット処理Rmが終了した段階で放射線画像撮影装置から上記のインターロック解除信号が放射線発生装置に送信され、それに基づいて放射線発生装置から放射線画像撮影装置に対して放射線が照射される。 However, with this configuration, as shown in FIG. 20, after an operator such as a radiologist presses the exposure switch, the above-mentioned interface is taken from the radiographic imaging apparatus when the reset process Rm for one surface is completed. A lock release signal is transmitted to the radiation generator, and based on the signal, radiation is emitted from the radiation generator to the radiation imaging apparatus.
そのため、操作者にとっては、放射線を照射されるために曝射スイッチを押下してから実際に放射線発生装置から放射線が照射されるまでの待ち時間Tが長いと感じられてしまい、放射線画像撮影装置やそれを用いた放射線画像撮影システムが、操作者にとって必ずしも使い勝手が良くないものになってしまうという問題があった。 For this reason, the operator feels that the waiting time T from when the exposure switch is pressed to be irradiated with radiation until the radiation is actually irradiated from the radiation generating apparatus is long, and the radiographic image capturing apparatus In addition, there is a problem that a radiographic imaging system using the system is not always convenient for an operator.
この問題を解消するために、例えば、1面分のリセット処理Rmを所定回数行った後にリセット処理を終了し、各TFT8をオフ状態とさせて各放射線検出素子7を電荷蓄積状態に移行させて待機させ、操作者により曝射スイッチが押下されるとすぐに放射線画像撮影装置からインターロック解除信号を送信するように構成することが考えられる。しかし、この場合、所定回数の1面分のリセット処理Rmでは各放射線検出素子7に対するリセット効率が十分でなく、各放射線検出素子7に比較的大きな余分な電荷が残存したまま電荷蓄積状態に移行してしまう可能性がある。 In order to solve this problem, for example, after the reset process Rm for one surface is performed a predetermined number of times, the reset process is ended, each TFT 8 is turned off, and each radiation detection element 7 is shifted to the charge accumulation state. It is conceivable that a configuration is adopted in which an interlock release signal is transmitted from the radiographic imaging apparatus as soon as the exposure switch is pressed by the operator. However, in this case, the reset process Rm for one surface for a predetermined number of times does not provide sufficient reset efficiency for each radiation detection element 7, and the radiation detection element 7 shifts to a charge accumulation state with a relatively large excess charge remaining. There is a possibility that.
また、電荷蓄積状態に移行した後、放射線画像撮影装置に対して放射線が照射されて放射線画像撮影が行われるまでの時間が長くなると、各放射線検出素子7自体の熱による熱励起等によって暗電荷が発生し、上記の時間が長くなればなるほど、各放射線検出素子7内により多くの暗電荷が蓄積される。 Further, after the transition to the charge accumulation state, if the time from when the radiation image capturing apparatus is irradiated with radiation until the radiation image capturing is increased, dark charges are caused by thermal excitation by the heat of each radiation detection element 7 itself. As the above time becomes longer, more dark charges are accumulated in each radiation detection element 7.
そして、上記のように、各放射線検出素子7に比較的大きな余分な電荷が残存していたり、各放射線検出素子7内に蓄積される暗電荷が増加すると、放射線画像撮影の後、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読み出された画像データに多くの残存電荷や暗電荷が混入するため、画像データに基づいて生成される放射線画像のS/N比が悪化する等して画質の低下を招いてしまう。 As described above, when a relatively large extra charge remains in each radiation detection element 7 or the dark charge accumulated in each radiation detection element 7 increases, each radiation detection is performed after radiographic imaging. Since many residual charges and dark charges are mixed in the image data read during the image data reading process from the element 7, the S / N ratio of the radiation image generated based on the image data is deteriorated. As a result, the image quality is degraded.
そのため、放射線の照射前のリセット処理では、放射線の照射の直前まで上記のようにインターロックをかけた状態で1面分のリセット処理Rmを繰り返し行うように構成して、各放射線検出素子7のリセット処理を的確に行うように構成することが望ましい。また、このように構成する場合でも、曝射スイッチが押下されてからインターロックを解除して実際に放射線の照射が開始されるまでの待ち時間Tが短くなるように構成されることが望ましい。 Therefore, in the reset process before the radiation irradiation, the reset process Rm for one surface is repeatedly performed in the state where the interlock is applied as described above until immediately before the radiation irradiation. It is desirable that the reset process be performed accurately. Even in such a configuration, it is desirable that the waiting time T from when the exposure switch is pressed to when the interlock is released to actually start the radiation irradiation is shortened.
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、各放射線検出素子のリセット処理を的確に行うとともに、照射開始信号を受信後、速やかにインターロック解除信号を送信可能な放射線画像撮影装置、およびこのような放射線画像撮影装置に対して、操作者の曝射スイッチの押下後、速やかに放射線を照射可能な放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and performs radiographic imaging capable of transmitting an interlock release signal immediately after receiving an irradiation start signal while accurately performing reset processing of each radiation detection element. An object of the present invention is to provide a radiographic imaging system capable of irradiating radiation immediately after an operator presses an exposure switch.
前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記放射線検出素子ごとに配置され、接続された前記走査線に印加される電圧に応じてオフ状態とオン状態とが切り替えられ、前記オフ状態では前記放射線検出素子内で発生した電荷を保持し、前記オン状態では前記放射線検出素子から前記電荷を放出させるスイッチ手段と、
前記走査線を介して前記スイッチ手段に印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替えるゲートドライバと、前記ゲートドライバに前記オン電圧および前記オフ電圧を供給する電源回路とを備える走査駆動手段と、
前記走査駆動手段の前記ゲートドライバから印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替える前記走査線を順次切り替えさせて1面分のリセット処理を繰り返し行わせながら、前記各放射線検出素子から残存する電荷を放出させるリセット処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記各放射線検出素子のリセット処理の際に、前記各放射線検出素子内に残存する電荷が所定の電荷量になった段階で、繰り返し行う前記1面分のリセット処理において前記各走査線にそれぞれ印加する電圧を前記オン電圧に切り替えてから前記オフ電圧に切り替えるまでの時間間隔を前記段階以前の時間間隔よりも短縮させて前記1面分のリセット処理を行わせ、通信手段を介して照射開始信号を受信すると、前記時間間隔が短縮された前記1面分のリセット処理を終了した時点で、前記ゲートドライバから全ての前記走査線にオフ電圧を印加させて前記各スイッチ手段をオフ状態とさせるとともに、前記通信手段を介してインターロック解除信号を発信することを特徴とする。In order to solve the above-described problem, the radiographic imaging device of the present invention includes:
A plurality of scanning lines and a plurality of signal lines arranged so as to intersect with each other; a plurality of radiation detecting elements arranged in a two-dimensional manner in each region partitioned by the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines; ,
An off state and an on state are switched according to a voltage applied to the connected scanning line, arranged for each radiation detection element, and in the off state, the charge generated in the radiation detection element is retained, Switch means for releasing the charge from the radiation detection element in the ON state;
Scan driving means comprising: a gate driver that switches a voltage applied to the switch means via the scanning line between an on voltage and an off voltage; and a power supply circuit that supplies the on voltage and the off voltage to the gate driver. When,
The voltage applied from the gate driver of the scan driving means is switched between an on-voltage and an off-voltage, the scan lines are sequentially switched, and reset processing for one surface is repeatedly performed while remaining from each radiation detection element. Control means for performing a reset process for releasing the charge to be
With
In the reset process of the one surface, the control means repeatedly performs the reset process for one surface when the charge remaining in each radiation detection element reaches a predetermined charge amount during the reset process of each radiation detection element. A time interval from switching the voltage applied to each scanning line to the on-voltage to switching to the off-voltage is made shorter than the time interval before the stage to perform the reset process for the one surface, and communication means When the irradiation start signal is received via the gate driver, when the reset process for the one surface whose time interval is shortened is completed, an off voltage is applied to all the scanning lines from the gate driver, and each switch unit is activated. An interlock release signal is transmitted through the communication means while being turned off.
また、本発明の放射線画像撮影装置システムは、
上記の本発明の放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線源と、操作されると少なくとも照射開始信号を送信する曝射スイッチとを備える放射線発生装置と、
を備え、
前記放射線発生装置は、前記曝射スイッチから前記照射開始信号を受信すると、前記放射線画像撮影装置に対して前記照射開始信号を送信し、前記放射線画像撮影装置から前記インターロック解除信号を受信すると、前記放射線源から放射線を照射させることを特徴とする。Moreover, the radiographic imaging system of the present invention is
The radiographic imaging device of the present invention,
A radiation generation apparatus comprising a radiation source that irradiates radiation to the radiation imaging apparatus, and an exposure switch that transmits at least an irradiation start signal when operated;
With
When the radiation generation apparatus receives the irradiation start signal from the exposure switch, the radiation generation apparatus transmits the irradiation start signal to the radiation image capturing apparatus, and receives the interlock release signal from the radiation image capturing apparatus. Radiation is emitted from the radiation source.
本発明のような方式の放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムによれば、各放射線検出素子のリセット処理を行う際、各放射線検出素子に残存する電荷が所定の電荷量になった段階で、繰り返し行われる1面分のリセット処理において各走査線にそれぞれ印加する電圧をオン電圧に切り替えてからオフ電圧に切り替えるまでの時間間隔(オン時間)を短縮させるため、放射線画像撮影装置は、照射開始信号を受信した後、速やかにインターロック解除信号を送信することが可能となる。 According to the radiation image capturing apparatus and the radiation image capturing system of the system as in the present invention, when the reset process of each radiation detection element is performed, at the stage where the charge remaining in each radiation detection element reaches a predetermined charge amount, In order to shorten the time interval (on time) from switching the voltage applied to each scanning line to the on voltage to switching to the off voltage in the reset process for one surface repeatedly performed, the radiographic imaging apparatus starts irradiation. After receiving the signal, the interlock release signal can be transmitted immediately.
また、放射線画像撮影システムでは、操作者の曝射スイッチを押下した後、このように放射線画像撮影装置から速やかにインターロック解除信号が送信され、放射線発生装置の放射線源から速やかに放射線を照射することが可能となる。そのため、放射線技師等の操作者が曝射スイッチを押下してからインターロックが解除されて実際に放射線の照射が開始されるまでの待ち時間を短くすることが可能となり、放射線画像撮影装置や放射線画像撮影システムが、操作者にとって使い勝手が良いものとなる。 Further, in the radiographic imaging system, after the operator presses the exposure switch, an interlock release signal is promptly transmitted from the radiographic imaging apparatus in this way, and radiation is promptly emitted from the radiation source of the radiation generating apparatus. It becomes possible. For this reason, it is possible to shorten the waiting time from when the operator such as a radiologist presses the exposure switch until the interlock is released and radiation is actually started. The image capturing system is convenient for the operator.
また、各放射線検出素子のリセット処理を開始した後も、各放射線検出素子に残存する電荷が所定の電荷量になった段階になるまでは、繰り返し行われる1面分のリセット処理におけるオン時間は短縮されず、比較的長い時間間隔になるように制御されるため、各放射線検出素子からは内部に残存している余分な電荷が十分に放出される。そのため、各放射線検出素子のリセット処理を的確に行うことが可能となり、各放射線検出素子から読み出される画像データに残存電荷等が混入して放射線画像の画質の低下を招くことを的確に防止することが可能となる。 In addition, even after starting the reset process of each radiation detection element, the ON time in the reset process for one surface that is repeatedly performed until the charge remaining in each radiation detection element reaches a predetermined charge amount is Since it is controlled so as to have a relatively long time interval without being shortened, excess radiation remaining inside is sufficiently discharged from each radiation detection element. Therefore, it is possible to accurately perform the reset process of each radiation detection element, and to accurately prevent the residual charge from being mixed into the image data read from each radiation detection element and causing deterioration of the image quality of the radiation image. Is possible.
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of a radiographic imaging apparatus and a radiographic imaging system according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
なお、以下では、放射線画像撮影装置が、シンチレータ等を備え、照射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波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である場合について説明するが、本発明は、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可能である。また、放射線画像撮影装置が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放射線画像撮影装置に対しても適用される。
[第1の実施の形態]
[放射線画像撮影装置の構成]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図であり、図2は、図1のX−X線に沿う断面図である。本実施形態に係る放射線画像撮影装置1は、図1や図2に示すように、筐体2内にシンチレータ3や基板4等が収納されて構成されている。In the following description, the radiographic imaging device is a so-called indirect radiographic imaging device that includes a scintillator or the like and converts the irradiated radiation into electromagnetic waves of other wavelengths such as visible light to obtain an electrical signal. As will be described, the present invention can also be applied to a direct radiographic imaging apparatus. Although the case where the radiographic image capturing apparatus is portable will be described, the present invention is also applicable to a radiographic image capturing apparatus formed integrally with a support base or the like.
[First Embodiment]
[Configuration of Radiation Imaging System]
FIG. 1 is an external perspective view of a radiographic imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the radiation image capturing apparatus 1 according to the present embodiment is configured by housing a scintillator 3, a substrate 4, and the like in a housing 2.
筐体2は、少なくとも放射線入射面Rが放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されている。なお、図1や図2では、筐体2がフレーム板2Aとバック板2Bとで形成された、いわゆる弁当箱型である場合が示されているが、筐体2を一体的に角筒状に形成した、いわゆるモノコック型とすることも可能である。 The housing 2 is formed of a material such as a carbon plate or plastic that at least the radiation incident surface R transmits radiation. 1 and 2 show a case in which the housing 2 is a so-called lunch box type formed by the frame plate 2A and the back plate 2B. However, the housing 2 is integrally formed in a rectangular tube shape. It is also possible to use a so-called monocoque type.
また、図1に示すように、筐体2の側面部分には、電源スイッチ36や、LED等で構成されたインジケータ37、図示しないバッテリ41(後述する図7参照)の交換等のために開閉可能とされた蓋部材38等が配置されている。また、本実施形態では、蓋部材38の側面部には、画像データ等を、後述するコンソール58(図9参照)等の外部装置に無線で送受信するための通信手段であるアンテナ装置39が埋め込まれている。 As shown in FIG. 1, the side surface of the housing 2 is opened and closed for replacement of a power switch 36, an indicator 37 composed of LEDs and the like, and a battery 41 (not shown) (see FIG. 7 described later). A possible lid member 38 and the like are arranged. In the present embodiment, an antenna device 39 that is a communication unit for wirelessly transmitting and receiving image data and the like to an external device such as a console 58 (see FIG. 9) described later is embedded in the side surface of the lid member 38. It is.
なお、アンテナ装置39の設置位置は蓋部材38の側面部に限らず、放射線画像撮影装置1の任意の位置にアンテナ装置39を設置することが可能である。また、設置するアンテナ装置39は1個に限らず、複数設けることも可能である。さらに、画像データ等を外部装置に有線方式で送受信するように構成することも可能であり、その場合は、例えば、通信手段として、LAN(Local Area Network)ケーブルやUSB(Universal Serial Bus)ケーブル等を接続するための接続端子等が放射線画像撮影装置1の側面部等に設けられる。 The installation position of the antenna device 39 is not limited to the side surface portion of the lid member 38, and the antenna device 39 can be installed at an arbitrary position of the radiographic image capturing apparatus 1. The number of antenna devices 39 to be installed is not limited to one, and a plurality of antenna devices 39 may be provided. Furthermore, it is also possible to configure to transmit / receive image data and the like to / from an external device in a wired manner. In this case, for example, as a communication means, a LAN (Local Area Network) cable, a USB (Universal Serial Bus) cable, etc. Are connected to the side surface of the radiation imaging apparatus 1.
図2に示すように、筐体2の内部には、基板4の下方側に図示しない鉛の薄板等を介して基台31が配置され、基台31には、電子部品32等が配設されたPCB基板33や緩衝部材34等が取り付けられている。なお、本実施形態では、基板4やシンチレータ3の放射線入射面Rには、それらを保護するためのガラス基板35が配設されている。 As shown in FIG. 2, a base 31 is disposed inside the housing 2 via a lead thin plate (not shown) on the lower side of the substrate 4, and an electronic component 32 and the like are disposed on the base 31. The PCB substrate 33, the buffer member 34, and the like are attached. In the present embodiment, a glass substrate 35 for protecting the substrate 4 and the radiation incident surface R of the scintillator 3 is disposed.
シンチレータ3は、基板4の後述する検出部Pに貼り合わされるようになっている。シンチレータ3は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると300〜800nmの波長の電磁波、すなわち可視光を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。 The scintillator 3 is attached to a detection unit P, which will be described later, of the substrate 4. As the scintillator 3, for example, a scintillator 3 that has a phosphor as a main component and converts it into an electromagnetic wave having a wavelength of 300 to 800 nm, that is, an electromagnetic wave centered on visible light when it receives incident radiation, is used.
基板4は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図3に示すように、基板4のシンチレータ3に対向する側の面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。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。 In the present embodiment, the substrate 4 is formed of a glass substrate. As shown in FIG. 3, a plurality of scanning lines 5 and a plurality of signal lines are provided on a surface 4 a of the substrate 4 facing the scintillator 3. 6 are arranged so as to cross each other. In each small region r defined by the plurality of scanning lines 5 and the plurality of signal lines 6 on the surface 4 a of the substrate 4, radiation detection elements 7 are respectively provided.
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に二次元状に配列された複数の放射線検出素子7が設けられた領域r全体、すなわち図3に一点鎖線で示される領域が検出部Pとされている。 Thus, the entire region r in which a plurality of radiation detection elements 7 arranged in a two-dimensional manner are provided in each small region r partitioned by the scanning line 5 and the signal line 6, that is, shown by a one-dot chain line in FIG. The region is a detection unit P.
本実施形態では、放射線検出素子7としてフォトダイオードが用いられているが、この他にも例えばフォトトランジスタ等を用いることも可能である。各放射線検出素子7は、図3や図4の拡大図に示すように、スイッチ手段であるTFT8のソース電極8sに接続されている。また、TFT8のドレイン電極8dは信号線6に接続されている。 In the present embodiment, a photodiode is used as the radiation detection element 7, but other than this, for example, a phototransistor or the like can also be used. Each radiation detection element 7 is connected to the source electrode 8s of the TFT 8 serving as a switch means, as shown in the enlarged views of FIGS. The drain electrode 8 d of the TFT 8 is connected to the signal line 6.
そして、TFT8は、後述する走査駆動手段15により、接続された走査線5にオン電圧が印加され、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、放射線検出素子7内に蓄積されている電荷を信号線6に放出させるようになっている。また、TFT8は、接続された走査線5にオフ電圧が印加され、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内で発生した電荷を放射線検出素子7内に保持して蓄積させるようになっている。 The TFT 8 is turned on when a turn-on voltage is applied to the connected scanning line 5 by the scanning drive means 15 described later, and is applied to the gate electrode 8g, and is stored in the radiation detection element 7. The electric charge that is present is emitted to the signal line 6. Further, the TFT 8 is turned off when the off voltage is applied to the connected scanning line 5 and the off voltage is applied to the gate electrode 8g, and the emission of the charge from the radiation detecting element 7 to the signal line 6 is stopped. The charges generated in the radiation detection element 7 are held and accumulated in the radiation detection element 7.
ここで、本実施形態における放射線検出素子7やTFT8の構造について、図5に示す断面図を用いて簡単に説明する。図5は、図4におけるY−Y線に沿う断面図である。 Here, the structure of the radiation detection element 7 and the TFT 8 in this embodiment will be briefly described with reference to the cross-sectional view shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line YY in FIG.
基板4の面4a上に、AlやCr等からなるTFT8のゲート電極8gが走査線5と一体的に積層されて形成されており、ゲート電極8g上および面4a上に積層された窒化シリコン(SiNx)等からなるゲート絶縁層81上のゲート電極8gの上方部分に、水素化アモルファスシリコン(a−Si)等からなる半導体層82を介して、放射線検出素子7の第1電極74と接続されたソース電極8sと、信号線6と一体的に形成されるドレイン電極8dとが積層されて形成されている。A gate electrode 8g of a TFT 8 made of Al, Cr or the like is formed on the surface 4a of the substrate 4 so as to be integrally laminated with the scanning line 5, and silicon nitride (laminated on the gate electrode 8g and the surface 4a). The first electrode 74 of the radiation detecting element 7 is connected to the upper portion of the gate electrode 8g on the gate insulating layer 81 made of SiN x ) or the like via the semiconductor layer 82 made of hydrogenated amorphous silicon (a-Si) or the like. The formed source electrode 8s and the drain electrode 8d formed integrally with the signal line 6 are laminated.
ソース電極8sとドレイン電極8dとは、窒化シリコン(SiNx)等からなる第1パッシベーション層83によって分割されており、さらに第1パッシベーション層83は両電極8s、8dを上側から被覆している。また、半導体層82とソース電極8sやドレイン電極8dとの間には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてn型に形成されたオーミックコンタクト層84a、84bがそれぞれ積層されている。以上のようにしてTFT8が形成されている。The source electrode 8s and the drain electrode 8d are divided by a first passivation layer 83 made of silicon nitride (SiN x ) or the like, and the first passivation layer 83 covers both electrodes 8s and 8d from above. In addition, ohmic contact layers 84a and 84b formed in an n-type by doping hydrogenated amorphous silicon with a group VI element are stacked between the semiconductor layer 82 and the source electrode 8s and the drain electrode 8d, respectively. The TFT 8 is formed as described above.
また、放射線検出素子7の部分では、基板4の面4a上に前記ゲート絶縁層81と一体的に形成される絶縁層71の上にAlやCr等が積層されて補助電極72が形成されており、補助電極72上に前記第1パッシベーション層83と一体的に形成される絶縁層73を挟んでAlやCr、Mo等からなる第1電極74が積層されている。第1電極74は、第1パッシベーション層83に形成されたホールHを介してTFT8のソース電極8sに接続されている。 In the radiation detecting element 7, an auxiliary electrode 72 is formed by laminating Al, Cr, or the like on the insulating layer 71 formed integrally with the gate insulating layer 81 on the surface 4 a of the substrate 4. A first electrode 74 made of Al, Cr, Mo or the like is laminated on the auxiliary electrode 72 with an insulating layer 73 formed integrally with the first passivation layer 83 interposed therebetween. The first electrode 74 is connected to the source electrode 8 s of the TFT 8 through the hole H formed in the first passivation layer 83.
第1電極74の上には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてn型に形成されたn層75、水素化アモルファスシリコンで形成された変換層であるi層76、水素化アモルファスシリコンにIII族元素をドープしてp型に形成されたp層77が下方から順に積層されて形成されている。 On the first electrode 74, an n layer 75 formed in an n-type by doping a hydrogenated amorphous silicon with a group VI element, an i layer 76 which is a conversion layer formed of hydrogenated amorphous silicon, and a hydrogenated amorphous A p layer 77 formed by doping a group III element into silicon and forming a p-type layer is formed by laminating sequentially from below.
放射線画像撮影の際に、放射線画像撮影装置1の筐体2の放射線入射面Rから放射線が入射し、シンチレータ3で可視光等の電磁波に変換され、変換された電磁波が図中上方から照射されると、電磁波は放射線検出素子7のi層76に到達して、i層76内で電子正孔対が発生する。放射線検出素子7は、このようにして、シンチレータ3から照射された電磁波を電荷に変換するようになっている。 At the time of radiographic imaging, radiation enters from the radiation incident surface R of the housing 2 of the radiographic imaging apparatus 1 and is converted into electromagnetic waves such as visible light by the scintillator 3, and the converted electromagnetic waves are irradiated from above in the figure. Then, the electromagnetic wave reaches the i layer 76 of the radiation detection element 7, and electron-hole pairs are generated in the i layer 76. In this way, the radiation detection element 7 converts the electromagnetic waves irradiated from the scintillator 3 into electric charges.
また、p層77の上には、ITO等の透明電極とされた第2電極78が積層されて形成されており、照射された電磁波がi層76等に到達するように構成されている。本実施形態では、以上のようにして放射線検出素子7が形成されている。なお、p層77、i層76、n層75の積層の順番は上下逆であってもよい。また、本実施形態では、放射線検出素子7として、上記のようにp層77、i層76、n層75の順に積層されて形成されたいわゆるpin型の放射線検出素子を用いる場合が説明されているが、これに限定されない。 On the p layer 77, a second electrode 78 made of a transparent electrode such as ITO is laminated and formed so that the irradiated electromagnetic wave reaches the i layer 76 and the like. In the present embodiment, the radiation detection element 7 is formed as described above. The order of stacking the p layer 77, the i layer 76, and the n layer 75 may be reversed. Further, in the present embodiment, a case where a so-called pin-type radiation detection element formed by sequentially stacking the p layer 77, the i layer 76, and the n layer 75 as described above is used as the radiation detection element 7. However, it is not limited to this.
放射線検出素子7の第2電極78の上面には、第2電極78を介して放射線検出素子7にバイアス電圧を印加するバイアス線9が接続されている。なお、放射線検出素子7の第2電極78やバイアス線9、TFT8側に延出された第1電極74、TFT8の第1パッシベーション層83等、すなわち放射線検出素子7とTFT8の上面部分は、その上方側から窒化シリコン(SiNx)等からなる第2パッシベーション層79で被覆されている。A bias line 9 for applying a bias voltage to the radiation detection element 7 is connected to the upper surface of the second electrode 78 of the radiation detection element 7 via the second electrode 78. The second electrode 78 and the bias line 9 of the radiation detection element 7, the first electrode 74 extended to the TFT 8 side, the first passivation layer 83 of the TFT 8, that is, the upper surfaces of the radiation detection element 7 and the TFT 8 are A second passivation layer 79 made of silicon nitride (SiN x ) or the like is covered from above.
図3や図4に示すように、本実施形態では、それぞれ列状に配置された複数の放射線検出素子7に1本のバイアス線9が接続されており、各バイアス線9はそれぞれ信号線6に平行に配設されている。また、各バイアス線9は、基板4の検出部Pの外側の位置で結線10に結束されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, in this embodiment, one bias line 9 is connected to a plurality of radiation detection elements 7 arranged in rows, and each bias line 9 is connected to a signal line 6. Are arranged in parallel with each other. Further, each bias line 9 is bound to the connection 10 at a position outside the detection portion P of the substrate 4.
本実施形態では、図3に示すように、各走査線5や各信号線6、バイアス線9の結線10は、それぞれ基板4の端縁部付近に設けられた入出力端子(パッドともいう)11に接続されている。各入出力端子11には、図6に示すように、後述する走査駆動手段15のゲートドライバ15bを構成するゲートIC12a等のチップがフィルム上に形成されたCOF(Chip On Film)12が、異方性導電接着フィルム(Anisotropic Conductive Film)や異方性導電ペースト(Anisotropic Conductive Paste)等の異方性導電性接着材料13を介して接続されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 3, each scanning line 5, each signal line 6, and connection 10 of the bias line 9 are input / output terminals (also referred to as pads) provided near the edge of the substrate 4. 11 is connected. As shown in FIG. 6, each input / output terminal 11 has a COF (Chip On Film) 12 in which a chip such as a gate IC 12 a constituting a gate driver 15 b of the scanning drive unit 15 described later is formed on a film. They are connected via an anisotropic conductive adhesive material 13 such as an anisotropic conductive adhesive film or an anisotropic conductive paste.
また、COF12は、基板4の裏面4b側に引き回され、裏面4b側で前述したPCB基板33に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像撮影装置1の基板4部分が形成されている。なお、図6では、電子部品32等の図示が省略されている。 The COF 12 is routed to the back surface 4b side of the substrate 4 and connected to the PCB substrate 33 described above on the back surface 4b side. Thus, the board | substrate 4 part of the radiographic imaging apparatus 1 is formed. In FIG. 6, illustration of the electronic component 32 and the like is omitted.
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7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8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。 Here, the circuit configuration of the radiation image capturing apparatus 1 will be described. FIG. 7 is a block diagram showing an equivalent circuit of the radiographic imaging apparatus 1 according to the present embodiment, and FIG. 8 is a block diagram showing an equivalent circuit for one pixel constituting the detection unit P.
前述したように、基板4の検出部Pの各放射線検出素子7は、その第2電極78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は結線10に結束されてバイアス電源14に接続されている。バイアス電源14は、結線10および各バイアス線9を介して各放射線検出素子7の第2電極78にそれぞれバイアス電圧を印加するようになっている。また、バイアス電源14は、後述する制御手段22に接続されており、制御手段22は、バイアス電源14から各放射線検出素子7に印加するバイアス電圧を制御するようになっている。 As described above, each radiation detection element 7 of the detection unit P of the substrate 4 has the bias line 9 connected to the second electrode 78, and each bias line 9 is bound to the connection 10 to the bias power supply 14. It is connected. The bias power supply 14 applies a bias voltage to the second electrode 78 of each radiation detection element 7 via the connection 10 and each bias line 9. The bias power source 14 is connected to a control unit 22 described later, and the control unit 22 controls a bias voltage applied to each radiation detection element 7 from the bias power source 14.
図7や図8に示すように、本実施形態では、放射線検出素子7のp層77側(図5参照)に第2電極78を介してバイアス線9が接続されていることからも分かるように、バイアス電源14からは、放射線検出素子7の第2電極78にバイアス線9を介してバイアス電圧として放射線検出素子7の第1電極74側にかかる電圧以下の電圧(すなわちいわゆる逆バイアス電圧)が印加されるようになっている。 As shown in FIGS. 7 and 8, in this embodiment, it can be seen that the bias line 9 is connected via the second electrode 78 to the p-layer 77 side (see FIG. 5) of the radiation detection element 7. In addition, the bias power supply 14 supplies a voltage equal to or lower than a voltage applied to the second electrode 78 of the radiation detection element 7 via the bias line 9 as a bias voltage on the first electrode 74 side of the radiation detection element 7 (that is, a so-called reverse bias voltage). Is applied.
各放射線検出素子7の第1電極74はTFT8のソース電極8s(図7、図8中ではSと表記されている。)に接続されており、各TFT8のゲート電極8g(図7、図8中ではGと表記されている。)は、後述する走査駆動手段15のゲートドライバ15bから延びる走査線5の各ラインL1〜Lxにそれぞれ接続されている。また、各TFT8のドレイン電極8d(図7、図8中ではDと表記されている。)は各信号線6にそれぞれ接続されている。 The first electrode 74 of each radiation detection element 7 is connected to the source electrode 8s of the TFT 8 (indicated as S in FIGS. 7 and 8), and the gate electrode 8g of each TFT 8 (FIGS. 7 and 8). Are respectively connected to the lines L1 to Lx of the scanning line 5 extending from the gate driver 15b of the scanning driving means 15 to be described later. Further, the drain electrode 8 d (denoted as D in FIGS. 7 and 8) of each TFT 8 is connected to each signal line 6.
走査駆動手段15は、配線15cを介してゲートドライバ15bにオン電圧とオフ電圧を供給する電源回路15aと、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の間で切り替えて各TFT8のオン状態とオフ状態とを切り替えるゲートドライバ15bとを備えている。 The scanning drive means 15 is a power supply circuit 15a that supplies an on voltage and an off voltage to the gate driver 15b via the wiring 15c, and a voltage applied to each line L1 to Lx of the scanning line 5 between the on voltage and the off voltage. A gate driver 15b that switches between the on state and the off state of each TFT 8 is provided.
また、本実施形態では、ゲートドライバ15bは、後述する制御手段22から送信されてくるトリガ信号に基づいて、走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を印加する際のオン電圧のパルス幅、すなわち走査線5の各ラインL1〜Lxにそれぞれ印加する電圧をオフ電圧からオン電圧に切り替えてから再度オフ電圧に切り替えるまでの時間間隔(すなわち後述するオン時間)を、パルス幅変調(Pulse Width Modulation:PWM)等により変調するように構成するように構成されている。 In the present embodiment, the gate driver 15b applies the on-voltage pulse width when applying the on-voltage to each of the lines L1 to Lx of the scanning line 5 based on a trigger signal transmitted from the control unit 22 described later. That is, the time interval (that is, the on-time described later) from when the voltage applied to each of the lines L1 to Lx of the scanning line 5 is switched from the off-voltage to the on-voltage and then to the off-voltage again is changed by pulse width modulation (Pulse Width). It is configured to be modulated by Modulation (PWM) or the like.
図7や図8に示すように、各信号線6は、読み出しIC16内に形成された各読み出し回路17にそれぞれ接続されている。なお、本実施形態では、読み出しIC16に、1本の信号線6につき1個ずつ読み出し回路17が設けられている。 As shown in FIGS. 7 and 8, each signal line 6 is connected to each readout circuit 17 formed in the readout IC 16. In the present embodiment, the readout IC 16 is provided with one readout circuit 17 for each signal line 6.
読み出し回路17は、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21と、A/D変換器20とが設けられている。なお、図7や図8中では、相関二重サンプリング回路19はCDSと表記されている。また、図8中では、アナログマルチプレクサ21は省略されている。 The readout circuit 17 includes an amplification circuit 18 and a correlated double sampling circuit 19. An analog multiplexer 21 and an A / D converter 20 are further provided in the reading IC 16. 7 and 8, the correlated double sampling circuit 19 is represented as CDS. In FIG. 8, the analog multiplexer 21 is omitted.
本実施形態では、増幅回路18はチャージアンプ回路で構成されており、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18bおよび電荷リセット用スイッチ18cが接続されて構成されている。また、増幅回路18には、増幅回路18に電力を供給するための電源供給部18dが接続されている。 In the present embodiment, the amplifier circuit 18 is configured by a charge amplifier circuit, and is configured by connecting a capacitor 18b and a charge reset switch 18c in parallel to the operational amplifier 18a and the operational amplifier 18a. In addition, a power supply unit 18 d for supplying power to the amplifier circuit 18 is connected to the amplifier circuit 18.
また、増幅回路18のオペアンプ18aの入力側の反転入力端子には信号線6が接続されており、増幅回路18の入力側の非反転入力端子には基準電位V0が印加されるようになっている。なお、基準電位V0は適宜の値に設定され、本実施形態では、例えば0[V]が印加されるようになっている。Further, the signal line 6 is connected to the inverting input terminal on the input side of the operational amplifier 18 a of the amplifier circuit 18, and the reference potential V 0 is applied to the non-inverting input terminal on the input side of the amplifier circuit 18. ing. Note that the reference potential V 0 is set to an appropriate value, and in this embodiment, for example, 0 [V] is applied.
また、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cは、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。各放射線検出素子7からの画像データの読み出し処理時に、電荷リセット用スイッチ18cがオフの状態で放射線検出素子7のTFT8がオン状態とされると、各放射線検出素子7から放出された電荷が信号線6を介してコンデンサ18bに流入して蓄積され、蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ18aの出力側から出力されるようになっている。 The charge reset switch 18 c of the amplifier circuit 18 is connected to the control means 22, and is turned on / off by the control means 22. If the charge reset switch 18c is turned off and the TFT 8 of the radiation detection element 7 is turned on during the reading process of the image data from each radiation detection element 7, the charge released from each radiation detection element 7 is signaled. A voltage value corresponding to the amount of accumulated electric charge is output from the output side of the operational amplifier 18a by flowing into the capacitor 18b via the line 6 and accumulated therein.
増幅回路18は、このようにして、各放射線検出素子7から出力された電荷量に応じて電圧値を出力して電荷電圧変換するようになっている。また、電荷リセット用スイッチ18cがオン状態とされると、増幅回路18の入力側と出力側とが短絡されてコンデンサ18bに蓄積された電荷が放電されて増幅回路18がリセットされるようになっている。なお、増幅回路18を、放射線検出素子7から出力された電荷に応じて電流を出力するように構成することも可能である。 In this way, the amplifier circuit 18 outputs a voltage value according to the amount of charge output from each radiation detection element 7 and converts the charge voltage. When the charge reset switch 18c is turned on, the input side and the output side of the amplifier circuit 18 are short-circuited, and the charge accumulated in the capacitor 18b is discharged to reset the amplifier circuit 18. ing. Note that the amplifier circuit 18 may be configured to output a current in accordance with the charge output from the radiation detection element 7.
増幅回路18の出力側には、相関二重サンプリング回路(CDS)19が接続されている。相関二重サンプリング回路19は、本実施形態では、サンプルホールド機能を有しており、この相関二重サンプリング回路19におけるサンプルホールド機能は、制御手段22から送信されるパルス信号によりそのオン/オフが制御されるようになっている。 A correlated double sampling circuit (CDS) 19 is connected to the output side of the amplifier circuit 18. In this embodiment, the correlated double sampling circuit 19 has a sample and hold function. The sample and hold function in the correlated double sampling circuit 19 is turned on / off by a pulse signal transmitted from the control means 22. To be controlled.
そして、制御手段22は、放射線画像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においては、増幅回路18や相関二重サンプリング回路19を制御して、各放射線検出素子7から放出された電荷を増幅回路18で電荷電圧変換させ、電荷電圧変換された電圧値を相関二重サンプリング回路19でサンプリングさせて画像データとして下流側に出力させるようになっている。 Then, the control means 22 controls the amplification circuit 18 and the correlated double sampling circuit 19 in the process of reading image data from each radiation detection element 7 after radiographic imaging, and is emitted from each radiation detection element 7. The charge is converted into a charge voltage by the amplifier circuit 18, and the voltage value after the charge voltage conversion is sampled by the correlated double sampling circuit 19 and outputted to the downstream side as image data.
相関二重サンプリング回路19から出力された各放射線検出素子7の画像データは、アナログマルチプレクサ21(図7参照)に送信され、アナログマルチプレクサ21から順次A/D変換器20に送信される。そして、A/D変換器20で順次デジタル値の画像データに変換されて記憶手段40に出力されて順次保存されるようになっている。 The image data of each radiation detection element 7 output from the correlated double sampling circuit 19 is transmitted to the analog multiplexer 21 (see FIG. 7), and is sequentially transmitted from the analog multiplexer 21 to the A / D converter 20. Then, the A / D converter 20 sequentially converts the image data into digital values, which are output to the storage means 40 and sequentially stored.
制御手段22は、図示しないCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータや、FPGA(Field Programmable Gate Array)等により構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。そして、制御手段22は、放射線画像撮影装置1の各部材の動作等を制御するようになっている。また、図7等に示すように、制御手段22には、DRAM(Dynamic RAM)等で構成される記憶手段40が接続されている。 The control means 22 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output interface connected to the bus, an FPGA (Field Programmable Gate Array), or the like (not shown). It is configured. It may be configured by a dedicated control circuit. And the control means 22 controls operation | movement etc. of each member of the radiographic imaging apparatus 1. Further, as shown in FIG. 7 and the like, the control means 22 is connected with a storage means 40 constituted by a DRAM (Dynamic RAM) or the like.
また、本実施形態では、制御手段22には、前述したアンテナ装置39が接続されており、さらに、検出部Pや走査駆動手段15、読み出し回路17、記憶手段40、バイアス電源14等の各部材に電力を供給するためのバッテリ41が接続されている。また、バッテリ41には、クレードル等の図示しない充電装置からバッテリ41に電力を供給してバッテリ41を充電する際の接続端子42が取り付けられている。 In the present embodiment, the above-described antenna device 39 is connected to the control unit 22, and each member such as the detection unit P, the scanning drive unit 15, the readout circuit 17, the storage unit 40, the bias power supply 14, and the like. A battery 41 for supplying electric power is connected. The battery 41 is provided with a connection terminal 42 for charging the battery 41 by supplying power to the battery 41 from a charging device (not shown) such as a cradle.
前述したように、制御手段22は、バイアス電源14を制御してバイアス電源14から各放射線検出素子7に印加するバイアス電圧を設定したり、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のオン/オフを制御したり、相関二重サンプリング回路19にパルス信号を送信して、そのサンプルホールド機能のオン/オフを制御する等の各種の処理を実行するようになっている。 As described above, the control means 22 controls the bias power supply 14 to set a bias voltage to be applied to each radiation detection element 7 from the bias power supply 14, or the charge reset switch 18 c of the amplification circuit 18 of the readout circuit 17. Various processes such as on / off control and transmission of a pulse signal to the correlated double sampling circuit 19 to control on / off of the sample hold function are executed.
また、制御手段22は、各放射線検出素子7のリセット処理時や、放射線画像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時に、走査駆動手段15に対して、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の各ラインL1〜Lxを介して各TFT8のゲート電極8gにオン電圧やオフ電圧を切り替えながら印加させる電圧の印加を開始させるためのトリガ信号を送信するようになっている。 In addition, the control means 22 controls the scanning driving means 15 with respect to the scanning driving means 15 at the time of reset processing of each radiation detecting element 7 or at the time of reading out image data from each radiation detecting element 7 after radiographic imaging. A trigger signal is transmitted from the gate driver 15b via the lines L1 to Lx of the scanning line 5 to start application of a voltage to be applied to the gate electrode 8g of each TFT 8 while switching on voltage and off voltage. Yes.
本実施形態では、制御手段22は、各放射線検出素子7のリセット処理の際には、図19に示した従来の場合と同様にして、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替える走査線5を順次切り替えさせ、1面分のリセット処理Rmを繰り返し行わせながらリセット処理を行わせるようになっているが、この点については、放射線画像撮影システム50の構成を説明した後で説明する。
[放射線画像撮影システム]
図9は、本実施形態に係る放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。放射線画像撮影システム50は、図9に示すように、例えば、放射線を照射して図示しない患者の一部である被写体(患者の撮影対象部位)の撮影を行う撮影室R1と、放射線技師等の操作者が被写体に照射する放射線開始の制御等の種々の操作を行う前室R2、およびそれらの外部に配置される。In this embodiment, the control means 22 turns on the voltage applied from the gate driver 15b of the scanning drive means 15 in the same manner as in the conventional case shown in FIG. The scanning line 5 that is switched between the voltage and the off-voltage is sequentially switched, and the reset process is performed while the reset process Rm for one surface is repeatedly performed. The configuration of 50 will be described later.
[Radiation imaging system]
FIG. 9 is a diagram illustrating an overall configuration of the radiographic image capturing system according to the present embodiment. As shown in FIG. 9, the radiographic imaging system 50 includes, for example, an imaging room R <b> 1 that irradiates radiation and images a subject (part of a patient to be imaged) that is a part of a patient (not shown), and a radiation technician The anterior chamber R2 where the operator performs various operations such as control of the start of radiation applied to the subject, and the outside thereof are arranged.
撮影室R1には、前述した放射線画像撮影装置1を装填可能なブッキー装置51や、被写体に照射する放射線を発生させる図示しないX線管球を備える放射線源52やそれをコントロールする放射線発生装置55、放射線画像撮影装置1と放射線発生装置55やコンソール58とが無線通信する際にこれらの通信を中継する無線アンテナ53を備えた基地局54等が設けられている。 In the radiographing room R1, a bucky device 51 that can be loaded with the radiographic imaging device 1 described above, a radiation source 52 that includes an X-ray tube (not shown) that generates radiation to irradiate a subject, and a radiation generation device 55 that controls the radiation source In addition, when the radiographic image capturing apparatus 1 and the radiation generating apparatus 55 and the console 58 communicate wirelessly, a base station 54 provided with a wireless antenna 53 that relays these communications is provided.
なお、図9では、可搬型の放射線画像撮影装置1をブッキー装置51のカセッテ保持部51aに装填して用いる場合が示されているが、前述したように、放射線画像撮影装置1はブッキー装置51や支持台等と一体的に形成されたものであってもよい。また、前述したように、放射線画像撮影装置1と外部装置との通信をLANケーブル等のケーブルを介して行う場合には、図9に示したように、それらのケーブルを基地局54に接続するように構成し、ケーブルや基地局54を介して有線通信でデータ等の情報を送受信できるように構成することも可能である。 9 shows a case where the portable radiographic imaging device 1 is used by being loaded into the cassette holding portion 51a of the bucky device 51. However, as described above, the radiographic imaging device 1 is used as the bucky device 51. Or may be formed integrally with a support base or the like. Further, as described above, when communication between the radiographic imaging apparatus 1 and an external apparatus is performed via a cable such as a LAN cable, these cables are connected to the base station 54 as shown in FIG. It is also possible to configure such that information such as data can be transmitted / received by wired communication via a cable or the base station 54.
また、基地局54は、放射線発生装置55やコンソール58と接続されており、基地局54には、放射線画像撮影装置1やコンソール58等の間で情報を送信する際のLAN通信用の信号等を、放射線発生装置55との間で情報を送信する際の信号に変換し、その逆の変換も行う図示しない変換器が内蔵されている。 The base station 54 is connected to the radiation generating device 55 and the console 58, and signals for LAN communication when transmitting information between the radiographic image capturing device 1 and the console 58 are transmitted to the base station 54. Is converted into a signal for transmitting information to and from the radiation generating device 55, and a converter (not shown) that performs the reverse conversion is incorporated.
前室R2には、本実施形態では、放射線発生装置55の操作卓57が設けられており、操作卓57には、放射線技師等の操作者に情報を表示するCRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等からなる図示しない表示部が設けられている。また、操作卓57には、放射線技師等の操作者が操作して放射線発生装置55に対して放射線の照射開始等を指示するための曝射スイッチ56が設けられている。 In the present embodiment, the front room R2 is provided with an operation console 57 of the radiation generating device 55. The operation console 57 is a CRT (Cathode Ray Tube) or LCD for displaying information to an operator such as a radiographer. A display unit (not shown) such as (Liquid Crystal Display) is provided. The console 57 is provided with an exposure switch 56 that is operated by an operator such as a radiologist to instruct the radiation generator 55 to start radiation irradiation.
曝射スイッチ56は、例えば図10(A)に示すように、所定長のストロークを有する棒状のボタン部56aと、ボタン部56aを図中矢印Sで示されるストローク方向に移動可能に支持する筐体部56bとで構成されている。そして、曝射スイッチ56のボタン部56aは、例えば、筐体部56bから上方に突出した円筒部56a1と、その内部からさらに上方に突出した円柱部56a2を備えて構成されている。 For example, as shown in FIG. 10A, the exposure switch 56 includes a rod-shaped button portion 56a having a predetermined stroke, and a housing that supports the button portion 56a so as to be movable in the stroke direction indicated by an arrow S in the drawing. It is comprised with the body part 56b. The button part 56a of the exposure switch 56 includes, for example, a cylindrical part 56a1 protruding upward from the casing part 56b and a columnar part 56a2 protruding further upward from the inside thereof.
そして、図10(B)に示すように、円柱部56a2が円筒部56a1の上端部分までそのストローク方向Sに押し込まれると(すなわちいわゆる半押し操作が行われると)、曝射スイッチ56は、操作卓57を介して放射線発生装置55に起動信号を送信するようになっている。放射線発生装置55は、この起動信号を受信すると、放射線源52のX線管球の陽極の回転を開始させる等して放射線源52をスタンバイ状態とさせるようになっている。 Then, as shown in FIG. 10B, when the column portion 56a2 is pushed in the stroke direction S up to the upper end portion of the cylindrical portion 56a1 (that is, when a so-called half-press operation is performed), the exposure switch 56 is operated. An activation signal is transmitted to the radiation generator 55 via the table 57. Upon receiving this activation signal, the radiation generating device 55 places the radiation source 52 in a standby state by starting rotation of the anode of the X-ray tube of the radiation source 52.
また、図10(C)に示すように、曝射スイッチ56の円筒部56a1と円柱部56a2とがともに筐体部56bの上端部分まで押し込まれると(すなわちいわゆる全押し操作が行われると)、曝射スイッチ56は、操作卓57を介して放射線発生装置55に照射開始信号を送信するようになっている。 Further, as shown in FIG. 10C, when both the cylindrical portion 56a1 and the column portion 56a2 of the exposure switch 56 are pushed to the upper end portion of the housing portion 56b (that is, when a so-called full pushing operation is performed). The exposure switch 56 transmits an irradiation start signal to the radiation generator 55 via the console 57.
放射線発生装置55は、曝射スイッチ56からこの照射開始信号を受信すると、基地局54を介して無線方式或いは有線方式で放射線画像撮影装置1に照射開始信号を送信するようになっている。そして、後述するように、放射線発生装置55は、放射線画像撮影装置1から基地局54を介して送信されてきたインターロック解除信号を受信すると、放射線源52のX線管球から放射線を照射させるようになっている。 When the radiation generation device 55 receives this irradiation start signal from the exposure switch 56, the radiation generation device 55 transmits the irradiation start signal to the radiographic imaging device 1 via the base station 54 by a wireless method or a wired method. Then, as will be described later, when receiving the interlock release signal transmitted from the radiographic imaging apparatus 1 via the base station 54, the radiation generation apparatus 55 emits radiation from the X-ray tube of the radiation source 52. It is like that.
放射線発生装置55は、このほか、指定されたブッキー装置51に装填された放射線画像撮影装置1に対して放射線を適切に照射できるように放射線源52を所定の位置に移動させたり、その放射方向を調整したり、放射線画像撮影装置1の所定の領域内に放射線が照射されるように図示しない絞りを調整したり、或いは、適切な線量の放射線が照射されるように放射線源52を調整する等の種々の制御を放射線源52に対して行うようになっている。なお、これらの処理を、放射線技師等の操作者が手動で行うように構成してもよい。 In addition to this, the radiation generating device 55 moves the radiation source 52 to a predetermined position so that the radiation image capturing device 1 loaded in the designated bucky device 51 can be appropriately irradiated with radiation, or the radiation direction thereof. Adjusting a diaphragm (not shown) so that radiation is irradiated within a predetermined region of the radiographic imaging apparatus 1, or adjusting the radiation source 52 so that an appropriate dose of radiation is irradiated Various controls such as these are performed on the radiation source 52. In addition, you may comprise so that operators, such as a radiographer, may perform these processes manually.
また、放射線発生装置55は、放射線源52からの放射線の照射開始から所定の時間が経過した時点、或いは、放射線画像撮影装置1から放射線の照射終了信号が送信されてきた時点で、放射線源52のX線管球を停止させる等して、放射線源52からの放射線の照射を停止させるようになっている。 Further, the radiation generating device 55 receives the radiation source 52 when a predetermined time has elapsed from the start of radiation irradiation from the radiation source 52 or when a radiation irradiation end signal is transmitted from the radiation imaging apparatus 1. The irradiation of radiation from the radiation source 52 is stopped by stopping the X-ray tube.
放射線画像撮影装置1の構成等については前述した通りであるが、本実施形態では、放射線画像撮影装置1は、上記のようにブッキー装置51に装填されて用いられる場合もあるが、ブッキー装置51には装填されず、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。 The configuration and the like of the radiographic image capturing apparatus 1 are as described above. In the present embodiment, the radiographic image capturing apparatus 1 may be mounted and used in the bucky device 51 as described above. In other words, it can be used alone.
すなわち、放射線画像撮影装置1を単独の状態で例えば撮影室R1内に設けられたベッドや図9に示すように臥位撮影用のブッキー装置51B等に上面側に配置してその放射線入射面R(図1参照)上に被写体である患者の手等を載置したり、或いは、例えばベッドの上に横臥した患者の腰や足等とベッドとの間に差し込んだりして用いることもできるようになっている。この場合、例えばポータブルの放射線源52B等から、被写体を介して放射線画像撮影装置1に放射線を照射して放射線画像撮影が行われる。 That is, the radiation image capturing apparatus 1 is arranged on the upper surface side in a single state, for example, in a bed provided in the imaging room R1 or in a bucky apparatus 51B for supine imaging as shown in FIG. (See FIG. 1) The patient's hand, which is the subject, can be placed on the top, or the patient's waist, legs, etc. lying on the bed can be inserted between the bed and the bed. It has become. In this case, for example, radiation image capturing is performed by irradiating the radiation image capturing apparatus 1 with radiation from a portable radiation source 52B or the like via a subject.
本実施形態では、放射線画像撮影装置1から送信されてきた画像データ等に基づいて画像データに対して処理を行い、最終的な放射線画像を生成することが可能なコンピュータ等で構成されたコンソール58が、撮影室R1や前室R2の外側に設けられている。なお、コンソール58を例えば前室R2等に設けるように構成することも可能である。また、コンソール58には、HDD(Hard Disk Drive)等で構成された記憶手段59が接続、或いは内蔵されている。 In the present embodiment, a console 58 constituted by a computer or the like that can process image data based on the image data transmitted from the radiation image capturing apparatus 1 and generate a final radiation image. Is provided outside the photographing room R1 and the front room R2. It is also possible to configure the console 58 so as to be provided, for example, in the front chamber R2. In addition, the console 58 is connected to or includes a storage means 59 composed of an HDD (Hard Disk Drive) or the like.
なお、例えば、コンソール58に、放射線画像撮影で取得された画像データに基づくプレビュー画像を表示させたり、放射線画像撮影装置1の状態を覚醒(wake up)状態とスリープ(sleep)状態との間で遷移させる機能を持たせたり、或いは、放射線技師等の操作者が撮影室R1で行う放射線画像撮影の内容を表す撮影オーダ情報を作成したり選択したりすることを可能とする機能を持たせたりするように構成することも可能であり、適宜に構成される。
[リセット処理と放射線の照射開始について]
以下、放射線画像撮影装置1内での各放射線検出素子7のリセット処理における制御構成と、放射線画像撮影における放射線の照射開始に関する放射線発生装置55と放射線画像撮影装置1との間の信号の送受信の制御構成等について説明する。また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1および放射線画像撮影システム50の作用についてもあわせて説明する。For example, a preview image based on image data acquired by radiographic imaging is displayed on the console 58, or the radiographic imaging apparatus 1 is set between a wake-up state and a sleep state. Or a function that allows an operator such as a radiographer to create or select radiographing order information representing the contents of radiographic imaging performed in the radiographing room R1. It is also possible to configure so as to be configured appropriately.
[Reset processing and radiation irradiation start]
Hereinafter, the control configuration in the reset processing of each radiation detection element 7 in the radiographic imaging device 1 and the transmission and reception of signals between the radiation generation device 55 and the radiographic imaging device 1 regarding the start of radiation irradiation in radiographic imaging. A control configuration and the like will be described. The operation of the radiographic image capturing apparatus 1 and the radiographic image capturing system 50 according to the present embodiment will also be described.
放射線画像撮影装置1の電源スイッチ36(図1参照)が押下されて起動されたり、コンソール58からの指示により放射線画像撮影装置1の状態が覚醒状態に遷移されたり、コンソール58から各放射線検出素子7のリセット処理を開始する旨の信号等を受信する等すると、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、各放射線検出素子7のリセット処理を行うようになっている。そして、ブッキー装置51に装填されて使用される場合には、放射線画像撮影装置1が所定のブッキー装置51のカセッテ保持部51a(図9参照)に装填される。 The power switch 36 (see FIG. 1) of the radiographic image capturing apparatus 1 is pressed and activated, the state of the radiographic image capturing apparatus 1 is changed to an awake state by an instruction from the console 58, and each radiation detection element is output from the console 58. 7 or the like, the control means 22 of the radiographic image capturing apparatus 1 performs reset processing of each radiation detection element 7. When the radiographic imaging device 1 is used by being loaded into the bucky device 51, the radiographic imaging device 1 is loaded into the cassette holding portion 51a (see FIG. 9) of the predetermined bucky device 51.
各放射線検出素子7のリセット処理では、前述したように、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替える走査線5を順次切り替えさせ、1面分のリセット処理Rmを繰り返し行わせながらリセット処理を行わせるようになっている。 In the reset processing of each radiation detection element 7, as described above, the control unit 22 of the radiographic image capturing apparatus 1 performs scanning that switches the voltage applied from the gate driver 15 b of the scanning drive unit 15 between the on voltage and the off voltage. The line 5 is sequentially switched, and the reset process is performed while repeatedly performing the reset process Rm for one surface.
そして、制御手段22は、各放射線検出素子7のリセット処理を開始した段階では、図19に示した従来の場合と同様に、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにそれぞれ印加する電圧をオフ電圧からオン電圧に切り替えてから再度オフ電圧に切り替えるまでの時間間隔(以下、オン時間という。)が比較的長い時間間隔になるように、ゲートドライバ15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにそれぞれオン電圧を印加させるようになっている。 Then, at the stage where the reset process of each radiation detection element 7 is started, the control means 22 is similar to the conventional case shown in FIG. 19, and the lines L 1 to L 1 of the scanning line 5 from the gate driver 15 b of the scanning driving means 15. The gate driver 15b scans the scanning line so that the time interval (hereinafter referred to as ON time) from when the voltage applied to Lx is switched from the OFF voltage to the ON voltage is switched to the OFF voltage again becomes a relatively long time interval. The ON voltage is applied to each of the five lines L1 to Lx.
すなわち、本実施形態では、走査駆動手段15のゲートドライバ15bは、各放射線検出素子7のリセット処理が開始された段階では1面分のリセット処理Rmにおけるオン時間が長くなるように、走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を印加するオン電圧のパルス幅が長くなるように設定されている。そして、制御手段22が走査駆動手段15にトリガ信号を送信して各放射線検出素子7のリセット処理を開始させると、走査駆動手段15のゲートドライバ15bは、走査線5の各ラインL1〜Lxに対して、設定された比較的長いオン時間だけオン電圧を印加するように電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替えながら印加するようになっている。 That is, in the present embodiment, the gate driver 15b of the scanning drive unit 15 scans the scanning line 5 so that the on-time in the reset process Rm for one surface becomes longer at the stage where the reset process of each radiation detection element 7 is started. The ON voltage pulse width for applying the ON voltage to each of the lines L1 to Lx is set to be long. Then, when the control unit 22 transmits a trigger signal to the scanning driving unit 15 to start reset processing of each radiation detection element 7, the gate driver 15 b of the scanning driving unit 15 applies the lines L 1 to Lx of the scanning line 5. On the other hand, the voltage is applied while being switched between the on-voltage and the off-voltage so as to apply the on-voltage for a set relatively long on-time.
そして、制御手段22は、各放射線検出素子7内に残存する電荷が所定の電荷量になった段階で、走査駆動手段15に対してオン電圧のパルス幅すなわちオン時間を切り替えるようにトリガ信号を発信するようになっている。走査駆動手段15は、トリガ信号を受信すると、ゲートドライバ15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにそれぞれ印加するオン電圧のパルス幅を予め設定された所定のパルス幅に短縮させるようにパルス幅変調を行い、図11に示すように、オン時間を短縮させた状態で、引き続き1面分のリセット処理Rmを行わせるようになっている。 Then, the control means 22 sends a trigger signal to the scan driving means 15 so as to switch the pulse width of the on-voltage, that is, the on-time, when the charge remaining in each radiation detection element 7 reaches a predetermined charge amount. It comes to send. Upon receiving the trigger signal, the scanning drive unit 15 has a pulse width so as to shorten the pulse width of the ON voltage applied to each of the lines L1 to Lx of the scanning line 5 from the gate driver 15b to a predetermined pulse width set in advance. Modulation is performed, and as shown in FIG. 11, the reset process Rm for one surface is continuously performed in a state where the ON time is shortened.
なお、図11および後述する図13、図14では、オン時間がもともとのオン時間の1/2に短縮される場合が示されているが、これに限定されず、オン時間の短縮率は適宜の値に設定される。 Note that FIG. 11 and FIGS. 13 and 14 to be described later show a case where the on-time is shortened to ½ of the original on-time. Is set to the value of
ここで、各放射線検出素子7内に残存する電荷の上記の所定の電荷量について説明する。なお、以下では、走査線5のラインLnに各TFT8を介して接続されている各放射線検出素子7を例に挙げて説明する。 Here, the predetermined amount of charge remaining in each radiation detection element 7 will be described. Hereinafter, each radiation detection element 7 connected to the line Ln of the scanning line 5 via each TFT 8 will be described as an example.
放射線画像撮影装置1が起動されたり覚醒状態に遷移されたりした時点で、各放射線検出素子7内に余分な電荷が残存している場合がある。また、前述したように、各放射線検出素子7では、放射線検出素子7自体の熱による熱励起等によって暗電荷が常時発生する。 At the time when the radiographic imaging device 1 is activated or transitions to an awake state, there may be cases where excess charges remain in each radiation detection element 7. Further, as described above, in each radiation detection element 7, dark charges are always generated due to thermal excitation caused by heat of the radiation detection element 7 itself.
このような状況で各放射線検出素子7のリセット処理が行われると、図12に概略的に示すように、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5のラインLnにオン電圧が印加されてTFT8がオン状態となると(図中の「ON」参照)、各放射線検出素子7から電荷が放出されて各放射線検出素子7内の電荷量Qが減少する。そして、走査線5のラインLnに印加される電圧がオフ電圧に切り替えられるとTFT8がオフ状態とされると、各放射線検出素子7からの電荷の放出が停止し、発生する暗電荷分だけ各放射線検出素子7内の電荷量Qが上昇していく。 When the reset processing of each radiation detection element 7 is performed in such a situation, an ON voltage is applied to the line Ln of the scanning line 5 from the gate driver 15b of the scanning driving means 15 as schematically shown in FIG. When the TFT 8 is turned on (see “ON” in the figure), the charge is discharged from each radiation detection element 7 and the charge amount Q in each radiation detection element 7 decreases. When the voltage applied to the line Ln of the scanning line 5 is switched to the off voltage, when the TFT 8 is turned off, the discharge of the charges from the radiation detection elements 7 is stopped, and the generated dark charges are each included. The amount of charge Q in the radiation detection element 7 increases.
この場合、走査線5のラインLnにオン電圧が印加される時間すなわちオン時間が長い方が各放射線検出素子7からより多くの電荷が放出されるため、各放射線検出素子7のリセット処理では、各放射線検出素子7内に多くの余分な電荷が残存している可能性がある最初の段階では、オン時間を長く設定して、より多くの電荷を放出させるように構成することが望ましい。 In this case, since more charge is released from each radiation detection element 7 when the on-voltage is applied to the line Ln of the scanning line 5, that is, the longer on-time, in the reset processing of each radiation detection element 7, In the first stage in which a large amount of extra charges may remain in each radiation detection element 7, it is desirable to set a longer on-time so as to release more charges.
従って、本実施形態においても、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のように、各放射線検出素子7のリセット処理を開始した初期の段階では、図19に示した従来の場合と同様に、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにそれぞれオン電圧を印加するオン時間が比較的長い時間間隔になるように設定されている。 Therefore, also in this embodiment, the control means 22 of the radiographic image capturing apparatus 1 is similar to the conventional case shown in FIG. 19 at the initial stage when the reset processing of each radiation detection element 7 is started as described above. Further, the on-time for applying the on-voltage from the gate driver 15b of the scanning driving unit 15 to each of the lines L1 to Lx of the scanning line 5 is set to be a relatively long time interval.
一方、各放射線検出素子7内に残存する電荷の電荷量Qは、上記のように比較的長いオン時間だけオン電圧が印加されるごとに減少していくが、図12に示すように、各放射線検出素子7から余分な電荷が放出された後に各放射線検出素子7内に残存する電荷がある所定の電荷量Qaになると、1面分のリセット処理Rmを繰り返しても、各放射線検出素子7内に残存する電荷が上記の電荷量Qa以下に下がらなくなることが本発明者らの研究で分かっている。 On the other hand, the charge amount Q of the charge remaining in each radiation detection element 7 decreases as the on-voltage is applied for a relatively long on-time as described above, but as shown in FIG. When the charge remaining in each radiation detection element 7 reaches a predetermined charge amount Qa after the extra charge is released from the radiation detection element 7, each radiation detection element 7 can be obtained even if the reset process Rm for one surface is repeated. It has been found by the present inventors that the electric charge remaining in the inner surface does not fall below the electric charge amount Qa.
このように各放射線検出素子7内に残存する電荷が上記の電荷量Qa以下に下がらなくなる状態(以下、定常状態という。)に達するまでの1面分のリセット処理Rmの回数は、もともと放射線画像撮影装置1が起動されたり覚醒状態に遷移されたりした時点で各放射線検出素子7内に残存している余分な電荷の電荷量に依存し、残存している電荷量が多いほど1面分のリセット処理Rmを多く行うことが必要となる。 Thus, the number of reset processes Rm for one surface until the charge remaining in each radiation detection element 7 reaches a state where the charge amount Qa does not fall below the charge amount Qa (hereinafter referred to as a steady state) is originally the radiation image. It depends on the amount of extra charge remaining in each radiation detection element 7 when the imaging device 1 is activated or transitions to a wake-up state. It is necessary to perform a lot of reset processing Rm.
そこで、本実施形態では、各放射線検出素子7のリセット処理を開始した時点で各放射線検出素子7内に存在し得る最大の余分な電荷が残存している状態を設定し、その状態から、各放射線検出素子7からこの余分な電荷が放出されて定常状態に至るまでに必要な1面分のリセット処理Rmの回数や各放射線検出素子7のリセット処理に要する経過時間を、予め実験等により求めておき、例えば、放射線画像撮影装置1の制御手段22を構成するCPUのメモリやFPGAに設けたメモリ等に記憶させておく。 Therefore, in the present embodiment, a state in which the maximum extra charge that can exist in each radiation detection element 7 at the time when resetting of each radiation detection element 7 is started is set, and from this state, The number of times of reset processing Rm for one surface required until the extra charge is released from the radiation detection element 7 to reach a steady state and the elapsed time required for the reset processing of each radiation detection element 7 are obtained in advance by experiments or the like. For example, it is stored in a memory of a CPU constituting the control means 22 of the radiographic image capturing apparatus 1 or a memory provided in the FPGA.
そして、制御手段22は、メモリ等に記憶された上記の回数や経過時間の情報を参照し、各放射線検出素子7のリセット処理を開始させた後、上記のように予め設定された回数の1面分のリセット処理Rmを終了した時点、或いは、予め設定された経過時間が経過した時点を、上記の各放射線検出素子7内に残存する電荷が所定の電荷量Qaになった段階として、図11に示したように、それ以降に繰り返し行う1面分のリセット処理Rmを、オン時間を短縮させた状態で行わせるようになっている。 Then, the control means 22 refers to the information on the number of times and the elapsed time stored in the memory or the like, starts reset processing of each radiation detection element 7, and then sets the number of times set in advance as described above. When the reset processing Rm for the surface is completed or when a preset elapsed time has elapsed, the charge remaining in each of the radiation detection elements 7 becomes a predetermined charge amount Qa. As shown in FIG. 11, the reset process Rm for one surface repeatedly performed thereafter is performed in a state in which the on-time is shortened.
この場合、各放射線検出素子7のリセット処理が開始された初期の段階ではオン時間が比較的長いため、各放射線検出素子7内に残存する電荷の電荷量Qは、図13に示すようにオン電圧が印加されるごとに減少していくが、各放射線検出素子7内に残存する電荷が所定の電荷量Qaになった時点以降、オン時間が短縮された状態で1面分のリセット処理Rmが繰り返されても、やはり各放射線検出素子7内に残存する電荷が上記の電荷量Qa以下に下がらない定常状態が維持される。 In this case, since the ON time is relatively long at the initial stage when the reset processing of each radiation detection element 7 is started, the charge amount Q of the charge remaining in each radiation detection element 7 is ON as shown in FIG. Although the voltage decreases each time a voltage is applied, the reset process Rm for one surface is performed in a state where the on-time is shortened after the charge remaining in each radiation detection element 7 reaches a predetermined charge amount Qa. Even if is repeated, a steady state is maintained in which the charge remaining in each radiation detection element 7 does not drop below the charge amount Qa.
なお、各放射線検出素子7のリセット処理を開始した時点で各放射線検出素子7内に残存している余分な電荷の電荷量がさほど多くない場合には、上記の時点に達する以前に各放射線検出素子7内に残存する電荷が所定の電荷量Qaになる場合があることは言うまでもない。 If the amount of extra charge remaining in each radiation detection element 7 is not so large at the time when resetting of each radiation detection element 7 is started, each radiation detection is performed before reaching the above time. Needless to say, the charge remaining in the element 7 may become a predetermined charge amount Qa.
本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、このように各放射線検出素子7内に残存する電荷が所定の電荷量Qaになった段階、すなわち予め設定された回数の1面分のリセット処理Rmを終了した時点或いは予め設定された経過時間が経過した時点で、アンテナ装置39等の通信手段や基地局54を介して放射線発生装置55に対してレディ(ready)信号を発信するようになっている。 In the present embodiment, the control means 22 of the radiographic image capturing apparatus 1 performs the stage where the charge remaining in each radiation detection element 7 reaches the predetermined charge amount Qa in this way, that is, for a predetermined number of times. When the reset process Rm is completed or when a preset elapsed time has elapsed, a ready signal is transmitted to the radiation generator 55 via the communication means such as the antenna device 39 or the base station 54. It is like that.
なお、図11や図13に示したように、放射線画像撮影装置1では、各放射線検出素子7内に残存する電荷が所定の電荷量Qaになった段階でレディ信号を発信した後も、オン時間が短縮された状態で1面分のリセット処理Rmが繰り返し行われる。 As shown in FIGS. 11 and 13, the radiographic imaging apparatus 1 is turned on even after a ready signal is transmitted when the charge remaining in each radiation detection element 7 reaches a predetermined charge amount Qa. The reset process Rm for one surface is repeatedly performed with the time reduced.
放射線発生装置55(図9参照)は、レディ信号を受信するとそれを操作卓57に送信し、操作卓57は、レディ信号を受信すると、表示部に「READY」の文字を表示するようになっている。 When the radiation generator 55 (see FIG. 9) receives the ready signal, it transmits it to the console 57, and upon receiving the ready signal, the console 57 displays the characters “READY” on the display unit. ing.
放射線画像撮影装置1をブッキー装置51に装填したり、患者である被写体と放射線画像撮影装置1との位置合わせ等を終了した放射線技師等の操作者は、撮影室R1から前室R2に移動し、操作卓57の表示部に表示されている「READY」を見て、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が可能であることを確認する。 An operator such as a radiographer who has loaded the radiographic image capturing apparatus 1 into the Bucky apparatus 51 or finished positioning the subject as a patient and the radiographic image capturing apparatus 1 moves from the radiographing room R1 to the front room R2. Referring to “READY” displayed on the display unit of the console 57, it is confirmed that the radiation imaging apparatus 1 can be irradiated with radiation.
そして、操作者が、曝射スイッチ56のボタン部56a(図10(A)参照)を、図10(B)に示したように半押しすると、操作卓57を介して曝射スイッチ56から放射線発生装置55に起動信号が送信される。起動信号を受信すると、放射線発生装置55は、放射線源52のX線管球の陽極の回転を開始させる等して放射線源52をスタンバイ状態とさせる。 Then, when the operator half-presses the button part 56a (see FIG. 10A) of the exposure switch 56 as shown in FIG. 10B, the radiation is emitted from the exposure switch 56 via the console 57. An activation signal is transmitted to the generator 55. When the activation signal is received, the radiation generator 55 puts the radiation source 52 into a standby state, for example, by starting rotation of the anode of the X-ray tube of the radiation source 52.
続いて、図10(C)に示すように、操作者により曝射スイッチ56のボタン部56aが全押しされると、操作卓57を介して曝射スイッチ56から放射線発生装置55に照射開始信号が送信される。そして、前述したように、放射線発生装置55は、曝射スイッチ56からの照射開始信号を受信すると、基地局54を介して無線方式或いは有線方式で放射線画像撮影装置1に照射開始信号を送信するようになっている。 Subsequently, as shown in FIG. 10C, when the button part 56a of the exposure switch 56 is fully pressed by the operator, the irradiation start signal is sent from the exposure switch 56 to the radiation generator 55 via the console 57. Is sent. As described above, when the radiation generation device 55 receives the irradiation start signal from the exposure switch 56, the radiation generation device 55 transmits the irradiation start signal to the radiographic imaging device 1 via the base station 54 by a wireless method or a wired method. It is like that.
放射線画像撮影装置1の制御手段22は、基地局54からアンテナ装置39等の通信手段を介して照射開始信号を受信すると、図14に示すように、その時点で行っているオン時間が短縮された1面分のリセット処理Rmが終了した時点で、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧を印加させて各TFT8をオフ状態とさせて、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷を各放射線検出素子7内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させるとともに、アンテナ装置39等の通信手段を介してインターロック解除信号を発信する。 When the control means 22 of the radiographic imaging apparatus 1 receives the irradiation start signal from the base station 54 via the communication means such as the antenna device 39, the on-time performed at that time is shortened as shown in FIG. At the time when the reset process Rm for one surface is completed, the gate driver 15b of the scanning drive unit 15 applies the off voltage to all the lines L1 to Lx of the scanning line 5 to turn off the TFTs 8. Is transferred to a charge accumulation state in which the charges generated in each radiation detection element 7 are accumulated in each radiation detection element 7, and an interlock release signal is transmitted via communication means such as the antenna device 39.
そして、図14に示すように、放射線発生装置55は、放射線画像撮影装置1からアンテナ装置39等の通信手段や基地局54を介して送信されてきたインターロック解除信号を受信すると、放射線源52のX線管球から放射線を照射させる。 Then, as shown in FIG. 14, when the radiation generation device 55 receives the interlock release signal transmitted from the radiation image capturing device 1 via the communication means such as the antenna device 39 or the base station 54, the radiation source 52. The X-ray tube is irradiated with radiation.
この場合、本実施形態では、図11に示したように、繰り返し行われる1面分のリセット処理Rmにおいて、走査線5の各ラインL1〜Lxに印加されるオン電圧の印加時間すなわちオン時間が短縮されているため、1面分のリセット処理Rmに要する時間が、従来の1面分のリセット処理Rm(図19参照)に要する時間に比べて短くなる。 In this case, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, in the reset process Rm for one surface that is repeatedly performed, the application time of the on-voltage applied to each line L1 to Lx of the scanning line 5, that is, the on-time Therefore, the time required for the reset process Rm for one surface is shorter than the time required for the conventional reset process Rm for one surface (see FIG. 19).
そのため、図14に示した本実施形態の場合と、図20に示した従来の場合とを比較して分かるように、1面分のリセット処理Rmが開始されてから同じタイミングで放射線発生装置55から照射開始信号が送信されてきても、本実施形態では、1面分のリセット処理Rmに要する時間が短くなる分、この回の1面分のリセット処理Rmが終了するまでに要する時間が従来の場合よりも短くなる。 Therefore, as can be seen by comparing the case of the present embodiment shown in FIG. 14 with the conventional case shown in FIG. 20, the radiation generator 55 is used at the same timing after the reset process Rm for one surface is started. Even if the irradiation start signal is transmitted from this time, in the present embodiment, since the time required for the reset process Rm for one surface is shortened, the time required for completing this reset process Rm for one surface is conventionally It becomes shorter than the case of.
そのため、本実施形態では、放射線発生装置55から照射開始信号が送信されてきたタイミングで行われている1面分のリセット処理Rmがより速やかに終了し、放射線発生装置55に対してより速やかにインターロック解除信号が発信される。そのため、操作者が曝射スイッチ56を全押しして押下してから実際に放射線発生装置から放射線が照射されるまでの待ち時間Tを、従来の場合(図20参照)の待ち時間Tに比べて短くすることが可能となる。 Therefore, in this embodiment, the reset process Rm for one surface, which is performed at the timing when the irradiation start signal is transmitted from the radiation generation device 55, is completed more quickly, and the radiation generation device 55 is more promptly processed. An interlock release signal is transmitted. Therefore, the waiting time T until the radiation is actually emitted from the radiation generating apparatus after the operator fully presses and presses down the exposure switch 56 is compared with the waiting time T in the conventional case (see FIG. 20). Can be shortened.
なお、図14では、オン時間が短縮された最初の1面分のリセット処理Rmの最中に照射開始信号が送信されてくる場合が示されているが、一般的には、オン時間が短縮された1面分のリセット処理Rmが繰り返された後に照射開始信号が送信されてくる。そして、上記の説明からも分かるように、その場合も待ち時間Tが短くなる。 Note that FIG. 14 shows a case where an irradiation start signal is transmitted during the reset process Rm for the first surface whose on-time is shortened. In general, the on-time is shortened. The irradiation start signal is transmitted after the reset process Rm for one surface is repeated. As can be seen from the above description, the waiting time T is shortened also in that case.
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1によれば、各放射線検出素子7のリセット処理を行う際、繰り返し行われる1面分のリセット処理Rmにおける走査線5の各ラインL1〜Lxに対するオン時間を、各放射線検出素子7に残存する電荷が所定の電荷量Qaになった段階で短縮させるため、照射開始信号を受信した後、速やかにインターロック解除信号を発信することが可能となる。 As described above, according to the radiographic image capturing apparatus 1 according to the present embodiment, when the reset process of each radiation detection element 7 is performed, each line L1 to L1 of the scanning line 5 in the reset process Rm for one surface that is repeatedly performed. Since the ON time for Lx is shortened when the charge remaining in each radiation detection element 7 reaches the predetermined charge amount Qa, it is possible to promptly release the interlock release signal after receiving the irradiation start signal It becomes.
また、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50によれば、操作者の曝射スイッチ56を押下した後、このように放射線画像撮影装置1から速やかにインターロック解除信号が送信され、放射線発生装置55の放射線源52から速やかに放射線を照射することが可能となる。 Further, according to the radiographic image capturing system 50 according to the present embodiment, after the operator presses the exposure switch 56, the radiographic image capturing apparatus 1 promptly transmits an interlock release signal, and the radiation generating apparatus It becomes possible to irradiate radiation from 55 radiation sources 52 promptly.
そのため、放射線技師等の操作者が曝射スイッチ56を押下してからインターロックが解除されて実際に放射線の照射が開始されるまでの待ち時間Tを短くすることが可能となり、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1や放射線画像撮影システム50が、操作者にとって使い勝手が良いものとなる。 Therefore, it is possible to shorten the waiting time T from when the operator such as a radiologist presses the exposure switch 56 until the interlock is released and the radiation irradiation is actually started. The radiographic image capturing apparatus 1 and the radiographic image capturing system 50 are easy to use for the operator.
また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1や放射線画像撮影システム50では、上記のように、各放射線検出素子7のリセット処理を開始した後、各放射線検出素子7に残存する電荷が所定の電荷量Qaになる時点までは、繰り返し行われる1面分のリセット処理Rmにおけるオン時間は短縮されず、比較的長い時間間隔になるように制御される。 In the radiographic image capturing apparatus 1 and the radiographic image capturing system 50 according to the present embodiment, as described above, after the reset process of each radiation detection element 7 is started, the charge remaining in each radiation detection element 7 is predetermined. Until the charge amount Qa is reached, the ON time in the reset process Rm for one surface that is repeatedly performed is not shortened, but is controlled to have a relatively long time interval.
そのため、各放射線検出素子7からは内部に残存している余分な電荷が十分に放出されるため、各放射線検出素子のリセット処理を的確に行うことが可能となり、各放射線検出素子7から読み出される画像データに残存電荷等が混入して放射線画像の画質の低下を招くことを的確に防止することが可能となる。 For this reason, since the surplus charges remaining inside are sufficiently discharged from each radiation detection element 7, it is possible to accurately perform reset processing of each radiation detection element and read out from each radiation detection element 7. It is possible to accurately prevent the residual charge or the like from being mixed into the image data and causing a deterioration in the image quality of the radiation image.
なお、上記の実施形態では、放射線画像撮影装置1の電源スイッチ36が押下されたり放射線画像撮影装置1が覚醒状態に遷移されたり、或いはコンソール58から各放射線検出素子7のリセット処理を開始する旨の信号等を受信した時点で、各放射線検出素子7のリセット処理が開始される場合について説明したが、この他にも、例えば、操作者が曝射スイッチ56を半押し、曝射スイッチ56から放射線発生装置55に起動信号が送信された段階で、放射線発生装置55から放射線画像撮影装置1にこの起動信号を送信し、それをトリガとして放射線画像撮影装置1で各放射線検出素子7のリセット処理を開始するように構成することも可能である。 In the above-described embodiment, the power switch 36 of the radiographic image capturing apparatus 1 is pressed, the radiographic image capturing apparatus 1 is changed to an awake state, or reset processing of each radiation detection element 7 is started from the console 58. However, in addition to this, for example, the operator presses the exposure switch 56 halfway, and from the exposure switch 56, the reset process of each radiation detection element 7 is started. When the activation signal is transmitted to the radiation generation device 55, the activation signal is transmitted from the radiation generation device 55 to the radiation image capturing device 1, and the radiation image capturing device 1 resets each radiation detection element 7 using the activation signal as a trigger. It is also possible to configure to start.
また、他の操作等を各放射線検出素子7のリセット処理の開始のトリガとするように構成することも可能であり、各放射線検出素子7のリセット処理を開始させる手法は、適宜の手法を採用することができる。 It is also possible to configure other operations or the like as triggers for starting the reset processing of the respective radiation detection elements 7, and an appropriate method is adopted as a method for starting the reset processing of the respective radiation detection elements 7. can do.
さらに、図11や図14では、1面分のリセット処理Rmにおいて走査線5の最終ラインLxに印加する電圧がオン電圧からオフ電圧に切り替えられた後、すぐに次の1面分のリセット処理Rmに移行して、走査線5の最初のラインL1に印加する電圧がオフ電圧からオン電圧に切り替えられる場合について説明したが、1面分のリセット処理Rmが終了した後、次の1面分のリセット処理Rmを開始するまでの間に所定時間のインターバルをおくように構成することも可能である。
[第2の実施の形態]
本発明の第2の実施形態においても、上記の第1の実施形態の場合と同様に、放射線画像撮影装置においては、各放射線検出素子のリセット処理を的確に行うとともに、照射開始信号を受信後、速やかにインターロック解除信号を送信することを可能とし、放射線画像撮影システムにおいては、このような放射線画像撮影装置に対して、操作者の曝射スイッチの押下後、速やかに放射線の照射を開始することを可能とすることを目的とするものであるが、放射線画像撮影装置の制御手段22における各放射線検出素子7のリセット処理のさせ方が異なっている。Further, in FIG. 11 and FIG. 14, the reset process for the next one surface is performed immediately after the voltage applied to the final line Lx of the scanning line 5 is switched from the on voltage to the off voltage in the reset processing Rm for one surface. The case where the voltage applied to the first line L1 of the scanning line 5 is switched from the OFF voltage to the ON voltage has been described, but after the reset process Rm for one surface is completed, the next one surface is processed. It is also possible to configure so as to leave an interval of a predetermined time before starting the reset process Rm.
[Second Embodiment]
Also in the second embodiment of the present invention, as in the case of the first embodiment described above, in the radiographic imaging apparatus, each radiation detection element is accurately reset, and after receiving the irradiation start signal. It is possible to promptly transmit an interlock release signal, and in a radiographic imaging system, irradiation of radiation is started to such a radiographic imaging apparatus immediately after the operator presses the exposure switch. The purpose of this is to make it possible to perform the reset processing of each radiation detection element 7 in the control means 22 of the radiographic apparatus.
本実施形態に係る放射線画像撮影装置や放射線画像撮影システムの構成は、上記の図1〜図10を用いて説明した第1の実施形態に係る放射線画像撮影装置1や放射線画像撮影システム50の構成と同様であるため、説明を省略する。また、以下、各手段等については上記の第1の実施形態の場合と同じ符号を付して説明するが、放射線画像撮影装置や放射線画像撮影システム自体については、放射線画像撮影装置100、放射線画像撮影システム150として説明することとする。 The configurations of the radiographic image capturing apparatus and the radiographic image capturing system according to the present embodiment are the configurations of the radiographic image capturing apparatus 1 and the radiographic image capturing system 50 according to the first embodiment described with reference to FIGS. Since it is the same as that, description is abbreviate | omitted. In the following, each means will be described with the same reference numerals as those in the first embodiment, but the radiographic image capturing apparatus 100 and the radiographic image capturing system itself will be described with respect to the radiographic image capturing apparatus and the radiographic image capturing system itself. The imaging system 150 will be described.
本実施形態では、放射線画像撮影装置100の制御手段22は、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替える走査線5を順次切り替えさせて1面分のリセット処理Rmを繰り返し行わせながら、各放射線検出素子7のリセット処理を行わせるようになっている。この点では、第1の実施形態と同様である。 In the present embodiment, the control unit 22 of the radiographic image capturing apparatus 100 sequentially switches the scanning lines 5 for switching the voltage applied from the gate driver 15b of the scanning driving unit 15 between the on-voltage and the off-voltage so as to correspond to one surface. The reset processing of each radiation detection element 7 is performed while repeatedly performing the reset processing Rm. This is the same as in the first embodiment.
しかし、本実施形態では、制御手段22は、各放射線検出素子7のリセット処理の際に、1面分のリセット処理Rm同士の間にインターバルiが設けられていない場合は、各放射線検出素子7から余分な電荷が放出されて各放射線検出素子7内に残存する電荷がある所定の電荷量Qa(図12参照)になった段階で、それ以降のリセット処理において、1面分のリセット処理Rmが終了してから次の1面分のリセット処理Rmを開始するまでの間にそれぞれ所定時間のインターバルiを設けるように構成される。 However, in the present embodiment, the control unit 22 performs the reset processing for each radiation detection element 7 when the interval i is not provided between the reset processes Rm for one surface. In the stage where the extra charge is discharged and the charge remaining in each radiation detection element 7 reaches a predetermined charge amount Qa (see FIG. 12), the reset process Rm for one surface is performed in the subsequent reset process. Is configured so that an interval i of a predetermined time is provided between the end of the process and the start of the reset process Rm for the next one surface.
また、各放射線検出素子7内に残存する電荷がある所定の電荷量Qaになる段階以前に既に所定時間のインターバルiが設けられている場合には、制御手段22は、各放射線検出素子7内に残存する電荷がある所定の電荷量Qaになった段階で、1面分のリセット処理Rmが終了してから次の1面分のリセット処理Rmを開始するまでの間のインターバルiの所定時間を延長するように構成される。 In addition, when an interval i of a predetermined time is already provided before the stage in which the charge remaining in each radiation detection element 7 reaches a predetermined charge amount Qa, the control means 22 The predetermined time of interval i from the end of the reset process Rm for one face to the start of the reset process Rm for the next face at the stage where the charge remaining in the battery reaches a predetermined charge amount Qa Configured to extend.
以下、前者の場合、すなわち、各放射線検出素子7内に残存する電荷がある所定の電荷量Qaになった段階で、それ以降のリセット処理において、1面分のリセット処理Rmが終了してから次の1面分のリセット処理Rmを開始するまでの間にそれぞれ所定時間のインターバルiを設ける場合について説明する。なお、以下の説明は、後者の場合についても同様に適用される。 Hereinafter, in the former case, that is, at the stage where the charge remaining in each radiation detection element 7 reaches a predetermined charge amount Qa, the reset process Rm for one surface is completed in the subsequent reset process. A case will be described in which an interval i of a predetermined time is provided until the reset process Rm for the next one surface is started. The following description is similarly applied to the latter case.
本実施形態においても、各放射線検出素子7のリセット処理を開始した時点で各放射線検出素子7内に存在し得る最大の余分な電荷が残存している状態から、各放射線検出素子7からこの余分な電荷が放出されて前述した定常状態に至るまでに必要な1面分のリセット処理Rmの回数や各放射線検出素子7のリセット処理に要する経過時間が、放射線画像撮影装置100の制御手段22を構成するCPUのメモリやFPGAに設けたメモリ等に予め記憶されている。 Also in the present embodiment, from the state in which the maximum extra charge that may exist in each radiation detection element 7 remains at the time when the reset processing of each radiation detection element 7 is started, this excess from each radiation detection element 7. The number of times of resetting process Rm for one surface necessary until the above-described steady state is released and the elapsed time required for resetting of each radiation detecting element 7 depends on the control means 22 of the radiographic imaging apparatus 100. It is stored in advance in a memory of a CPU or a memory provided in the FPGA.
そして、制御手段22は、メモリ等に記憶された上記の回数や経過時間の情報を参照し、各放射線検出素子7のリセット処理を開始させた後、上記のように予め設定された回数の1面分のリセット処理Rmを終了した時点、或いは、予め設定された経過時間が経過した時点になり、上記の各放射線検出素子7内に残存する電荷が所定の電荷量Qaになった段階で、図15や図16に示すように、1面分のリセット処理Rmとその次の1面分のリセット処理Rmとの間にそれぞれ所定時間のインターバルiを設けるようになっている。 Then, the control means 22 refers to the information on the number of times and the elapsed time stored in the memory or the like, starts reset processing of each radiation detection element 7, and then sets the number of times set in advance as described above. At the time when the reset process Rm for the surface is completed, or when a preset elapsed time has elapsed, and when the charge remaining in each of the radiation detection elements 7 reaches a predetermined charge amount Qa, As shown in FIGS. 15 and 16, an interval i of a predetermined time is provided between the reset process Rm for one surface and the reset process Rm for the next surface.
すなわち、1面分のリセット処理Rmを終了すると、所定時間のインターバルiをおいた後、次の1面分のリセット処理Rmを行うように、各放射線検出素子7のリセット処理のさせ方を変更するようになっている。なお、本実施形態では、1面分のリセット処理Rmにおけるオン時間は短縮させない。また、新たに設けるインターバルiの所定時間や、既に設けられているインターバルiの所定時間の延長率等は、適宜設定される。 That is, when the reset process Rm for one surface is completed, the reset process Rm for each radiation detection element 7 is changed so that the reset process Rm for the next one surface is performed after a predetermined time interval i. It is supposed to be. In the present embodiment, the ON time in the reset process Rm for one surface is not shortened. Moreover, the predetermined time of the newly provided interval i, the extension rate of the predetermined time of the already provided interval i, etc. are set suitably.
そして、各放射線検出素子7のリセット処理の際に、アンテナ装置39等の通信手段を介して照射開始信号を受信すると、制御手段22は、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧を印加させてスイッチ手段である各TFT8をオフ状態とさせて各放射線検出素子7を電荷蓄積状態に移行させるとともに、アンテナ装置39等の通信手段を介してインターロック解除信号を発信するようになっている。 When the irradiation start signal is received through the communication means such as the antenna device 39 during the reset process of each radiation detection element 7, the control means 22 sends all of the scanning lines 5 from the gate driver 15 b of the scanning drive means 15. The TFTs 8 serving as switching means are turned off by applying an off-voltage to the lines L1 to Lx, and the radiation detecting elements 7 are shifted to the charge accumulation state, and interlocked via communication means such as the antenna device 39. A release signal is transmitted.
このように構成した場合、図16に示すように、新たに設けられたインターバルiの間に、或いは、所定時間が延長されたインターバルiの間に、放射線技師等の操作者が曝射スイッチ56を全押しして放射線発生装置55から照射開始信号が送信されてくると、放射線画像撮影装置100側では、1面分のリセット処理Rmが行われていないため、照射開始信号を受信した直後にアンテナ装置39等の通信手段を介して放射線発生装置55にインターロック解除信号を発信することが可能となる。 In the case of such a configuration, as shown in FIG. 16, an operator such as a radiographer can switch the exposure switch 56 during a newly provided interval i or during an interval i in which a predetermined time is extended. When the irradiation start signal is transmitted from the radiation generation device 55 by fully pressing the button, the radiographic imaging device 100 side does not perform the reset process Rm for one surface, so immediately after receiving the irradiation start signal. It is possible to transmit an interlock release signal to the radiation generating device 55 via communication means such as the antenna device 39.
そのため、操作者が曝射スイッチ56を全押しして押下してから実際に放射線発生装置55の放射線源52から放射線が照射されるまでの待ち時間Tが、図16に示したように非常に短くなる。 Therefore, the waiting time T until the radiation is actually emitted from the radiation source 52 of the radiation generating device 55 after the operator fully depresses and presses the exposure switch 56 is very high as shown in FIG. Shorter.
また、図15に示したように、インターバルiの間は、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の全てのラインL1〜Lxにはオフ電圧が印加されているため、制御手段22は、引き続き走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧が印加された状態を維持して、引き続き各放射線検出素子7を電荷蓄積状態に移行させる。 Further, as shown in FIG. 15, during the interval i, the off voltage is applied to all the lines L1 to Lx of the scanning line 5 from the gate driver 15b of the scanning driving means 15, so that the control means 22 Subsequently, the state in which the off voltage is applied to all the lines L1 to Lx of the scanning line 5 is continuously maintained, and each radiation detection element 7 is subsequently shifted to the charge accumulation state.
なお、図15では、図面の関係上、走査線5の各ラインL1〜Lxにおける各オン時間の長さが、図11におけるオン時間が短縮される前のオン時間(図中左側参照)や図19に示した従来の場合のオン時間よりも短いように記載されているが、これは、図15の場合にオン時間を短くすることを意味するものではなく、同じ長さのオン時間に設定することが可能であり、図11や図19の場合と同様に、適宜の長さに設定される。 In FIG. 15, due to the relationship between the drawings, the length of each on-time in each of the lines L1 to Lx of the scanning line 5 is the on-time before the on-time in FIG. Although it is described so as to be shorter than the on-time in the conventional case shown in FIG. 19, this does not mean that the on-time is shortened in the case of FIG. 15, and is set to the same on-time. As in the case of FIG. 11 and FIG. 19, it is set to an appropriate length.
また、図16においても、図面の関係上、1面分のリセット処理Rmに要する時間が、図14におけるオン時間が短縮される前の1面分のリセット処理Rmや図20に示した場合の1面分のリセット処理Rmに要する時間よりも短いように記載されているが、これも図16の場合に1面分のリセット処理Rmに要する時間を短くすることを意味するものではない。 Also in FIG. 16, due to the relationship between the drawings, the time required for the reset process Rm for one surface is equal to the reset process Rm for one surface before the ON time is shortened in FIG. Although described so as to be shorter than the time required for the reset processing Rm for one surface, this does not mean that the time required for the reset processing Rm for one surface is shortened in the case of FIG.
さらに、図16では、インターバルiが設けられた後、最初の1面分のリセット処理Rmが終了した後のインターバルiの最中に照射開始信号が送信されてくる場合が示されているが、一般的には、1面分のリセット処理Rmとインターバルiとが繰り返された後に照射開始信号が送信されてくる。そして、上記の説明からも分かるように、その場合も、照射開始信号がインターバルiの間に送信されてくれば、待ち時間Tが非常に短くなる。 Further, FIG. 16 shows a case where the irradiation start signal is transmitted during the interval i after the reset process Rm for the first surface is completed after the interval i is provided. Generally, the irradiation start signal is transmitted after the reset process Rm and the interval i for one surface are repeated. As can be seen from the above description, in this case, if the irradiation start signal is transmitted during the interval i, the waiting time T becomes very short.
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置100によれば、各放射線検出素子7のリセット処理を行う際に、1面分のリセット処理Rm同士の間にインターバルiが設けられていない場合は、各放射線検出素子7内に残存する電荷がある所定の電荷量Qaになった段階で、それ以降のリセット処理において、1面分のリセット処理Rmが終了してから次の1面分のリセット処理Rmを開始するまでの間にそれぞれ所定時間のインターバルiを設ける。また、前記段階以前に既に所定時間のインターバルiが設けられている場合には、各放射線検出素子7内に残存する電荷がある所定の電荷量Qaになった段階で、インターバルiの所定時間を延長するように構成される。 As described above, according to the radiographic image capturing apparatus 100 according to the present embodiment, when the reset process of each radiation detection element 7 is performed, the interval i is not provided between the reset processes Rm for one surface. In this case, when the charge remaining in each radiation detection element 7 reaches a predetermined charge amount Qa, the reset process Rm for one surface is completed in the subsequent reset processing, and then the next one surface. Interval i for a predetermined time is provided until the reset process Rm is started. In addition, when an interval i of a predetermined time has already been provided before the above-described stage, the predetermined time of the interval i is set at a stage where the charge remaining in each radiation detection element 7 reaches a predetermined charge amount Qa. Configured to extend.
そのため、照射開始信号がインターバルiの間に送信されてくれば、照射開始信号を受信した後、速やかにインターロック解除信号を発信することが可能となる。 Therefore, if the irradiation start signal is transmitted during the interval i, it is possible to promptly transmit the interlock release signal after receiving the irradiation start signal.
また、本実施形態に係る放射線画像撮影システム150によれば、操作者が曝射スイッチ56を押下した後、このように放射線画像撮影装置100から速やかにインターロック解除信号が送信され、放射線発生装置55の放射線源52から速やかに放射線を照射することが可能となる。 Further, according to the radiographic image capturing system 150 according to the present embodiment, after the operator depresses the exposure switch 56, an interlock release signal is promptly transmitted from the radiographic image capturing apparatus 100 in this way, and the radiation generating apparatus It becomes possible to irradiate radiation from 55 radiation sources 52 promptly.
そのため、放射線技師等の操作者が曝射スイッチ56を押下してからインターロックが解除されて実際に放射線の照射が開始されるまでの待ち時間Tを非常に短くすることが可能となり、本実施形態に係る放射線画像撮影装置100や放射線画像撮影システム150が、操作者にとって使い勝手が良いものとなる。 Therefore, the waiting time T from when the operator such as a radiologist presses the exposure switch 56 until the interlock is released and the actual irradiation starts can be made extremely short. The radiographic image capturing apparatus 100 and the radiographic image capturing system 150 according to the embodiment are easy to use for the operator.
また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置100や放射線画像撮影システム150では、上記のように、繰り返し行われる1面分のリセット処理Rmにおけるオン時間は短縮されず、比較的長い時間間隔になるように制御される。 Further, in the radiographic image capturing apparatus 100 and the radiographic image capturing system 150 according to the present embodiment, as described above, the ON time in the reset process Rm for one surface that is repeatedly performed is not shortened, and becomes a relatively long time interval. To be controlled.
そのため、各放射線検出素子7からは内部に残存している余分な電荷が十分に放出されるため、各放射線検出素子のリセット処理を的確に行うことが可能となり、各放射線検出素子7から読み出される画像データに残存電荷等が混入して放射線画像の画質の低下を招くことを的確に防止することが可能となる。 For this reason, since the surplus charges remaining inside are sufficiently discharged from each radiation detection element 7, it is possible to accurately perform reset processing of each radiation detection element and read out from each radiation detection element 7. It is possible to accurately prevent the residual charge or the like from being mixed into the image data and causing a deterioration in the image quality of the radiation image.
また、1面分のリセット処理Rm同士の間に設けられたインターバルiにおいてはTFT8等の各機能部が動作を停止しているため、無駄な電力消費を防止することが可能となるといった効果もある。
[第3の実施の形態]
本発明の第3の実施形態では、上記の第1の実施形態の利点と第2の実施形態の利点を組み合わせて構成された放射線画像撮影装置や放射線画像撮影システムについて説明する。In addition, in the interval i provided between the reset processes Rm for one surface, the operation of each functional unit such as the TFT 8 is stopped, so that it is possible to prevent wasteful power consumption. is there.
[Third Embodiment]
In the third embodiment of the present invention, a radiographic image capturing apparatus and a radiographic image capturing system configured by combining the advantages of the first embodiment and the advantages of the second embodiment will be described.
本実施形態に係る放射線画像撮影装置や放射線画像撮影システムの構成は、上記の図1〜図10を用いて説明した第1の実施形態に係る放射線画像撮影装置1や放射線画像撮影システム50の構成と同様であるため、説明を省略する。また、以下、各手段等については上記の第1、第2の実施形態の場合と同じ符号を付して説明するが、放射線画像撮影装置や放射線画像撮影システム自体については、放射線画像撮影装置200、放射線画像撮影システム250として説明することとする。 The configurations of the radiographic image capturing apparatus and the radiographic image capturing system according to the present embodiment are the configurations of the radiographic image capturing apparatus 1 and the radiographic image capturing system 50 according to the first embodiment described with reference to FIGS. Since it is the same as that, description is abbreviate | omitted. Hereinafter, each means will be described with the same reference numerals as those in the first and second embodiments described above, but the radiographic image capturing apparatus and the radiographic image capturing system itself will be described. The radiation image capturing system 250 will be described.
本実施形態では、放射線画像撮影装置200の制御手段22は、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替える走査線5を順次切り替えさせて1面分のリセット処理Rmを繰り返し行わせながら、各放射線検出素子7のリセット処理を行わせるようになっている。この点では、第1、第2の実施形態と同様である。 In the present embodiment, the control unit 22 of the radiographic image capturing apparatus 200 sequentially switches the scanning line 5 for switching the voltage applied from the gate driver 15b of the scanning driving unit 15 between the on-voltage and the off-voltage so as to correspond to one surface. The reset processing of each radiation detection element 7 is performed while repeatedly performing the reset processing Rm. This is the same as the first and second embodiments.
そして、制御手段22は、図17や図18に示すように、各放射線検出素子7のリセット処理の際に、各放射線検出素子内に残存する電荷が所定の電荷量Qaになった段階で、繰り返し行う1面分のリセット処理Rmにおけるオン時間を短縮させて1面分のリセット処理Rmを行わせるようになっている。この点で、第1の実施形態と同様である。 Then, as shown in FIG. 17 and FIG. 18, the control means 22 is in a stage where the charge remaining in each radiation detection element becomes a predetermined charge amount Qa during the reset process of each radiation detection element 7. The reset processing Rm for one surface is performed by shortening the ON time in the reset processing Rm for one surface that is repeatedly performed. This is the same as in the first embodiment.
また、制御手段22は、上記のようにオン時間を短縮するとともに、図17や図18に示すように、各放射線検出素子内に残存する電荷が所定の電荷量Qaになった段階で、1面分のリセット処理Rm同士の間にインターバルiが設けられていない場合には1面分のリセット処理Rm同士の間に所定時間のインターバルiを設けて、前記段階以降のリセット処理を行う。 Further, the control means 22 shortens the ON time as described above, and at the stage where the charge remaining in each radiation detection element reaches a predetermined charge amount Qa as shown in FIG. 17 and FIG. When the interval i is not provided between the reset processes Rm for the surfaces, the interval i for a predetermined time is provided between the reset processes Rm for one surface, and the reset processing after the above-described stage is performed.
また、図示を省略するが、前記段階以前に既に所定時間のインターバルiが設けられている場合には、制御手段22は、1面分のリセット処理Rm同士の間のインターバルiの所定時間を延長して、前記段階以降のリセット処理を行うようになっている。これらの点で、第2の実施形態と同様である。 Although not shown in the figure, if an interval i of a predetermined time is already provided before the above stage, the control means 22 extends the predetermined time of the interval i between the reset processes Rm for one surface. Thus, the reset process after the above-described stage is performed. These are the same as in the second embodiment.
以下、前者の場合、すなわち、各放射線検出素子7内に残存する電荷がある所定の電荷量Qaになった段階で、それ以降のリセット処理において、1面分のリセット処理Rmが終了してから次の1面分のリセット処理Rmを開始するまでの間にそれぞれ所定時間のインターバルiを設ける場合について説明する。 Hereinafter, in the former case, that is, at the stage where the charge remaining in each radiation detection element 7 reaches a predetermined charge amount Qa, the reset process Rm for one surface is completed in the subsequent reset process. A case will be described in which an interval i of a predetermined time is provided until the reset process Rm for the next one surface is started.
なお、以下の説明は、後者の場合についても同様に適用される。また、本実施形態においても、前述した1面分のリセット処理Rmの回数や各放射線検出素子7のリセット処理に要する経過時間がメモリ等に予め記憶されており、制御手段22はそれらの情報を参照するように構成される。 The following description is similarly applied to the latter case. Also in this embodiment, the number of reset processes Rm for one surface described above and the elapsed time required for the reset process of each radiation detection element 7 are stored in advance in a memory or the like, and the control means 22 stores these information. Configured to refer.
そして、このようにオン時間が短縮された1面分のリセット処理Rmと所定時間のインターバルiを繰り返し行って各放射線検出素子7のリセット処理を行っている最中に、アンテナ装置39等の通信手段を介して照射開始信号を受信すると、制御手段22は、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧を印加させてスイッチ手段である各TFT8をオフ状態とさせて各放射線検出素子7を電荷蓄積状態に移行させるとともに、アンテナ装置39等の通信手段を介してインターロック解除信号を発信するようになっている。 During the reset process of each radiation detection element 7 by repeatedly performing the reset process Rm for one surface whose ON time is shortened and the interval i for a predetermined time, the communication of the antenna device 39 and the like is performed. When the irradiation start signal is received through the means, the control means 22 applies the off voltage to all the lines L1 to Lx of the scanning line 5 from the gate driver 15b of the scanning driving means 15 to turn off the TFTs 8 serving as switching means. Each radiation detection element 7 is shifted to a charge accumulation state by being put in a state, and an interlock release signal is transmitted via communication means such as the antenna device 39.
このように構成した場合、図17に示すように、新たに設けられたインターバルiの間、或いは、所定時間が延長されたインターバルiの間に、放射線技師等の操作者が曝射スイッチ56を全押しして放射線発生装置55から照射開始信号が送信されてくると、放射線画像撮影装置200側では、図15に示したように走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧が印加されているため、制御手段22は、そのまま走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧が印加された状態を維持して各放射線検出素子7を電荷蓄積状態に移行させるとともに、アンテナ装置39等の通信手段を介して放射線発生装置55に速やかにインターロック解除信号を発信する。 In the case of such a configuration, as shown in FIG. 17, an operator such as a radiographer sets the exposure switch 56 during a newly provided interval i or during an interval i in which a predetermined time is extended. When the irradiation start signal is transmitted from the radiation generating device 55 by pressing it all the way down, on the radiation image capturing device 200 side, all the lines of the scanning line 5 from the gate driver 15b of the scanning driving means 15 as shown in FIG. Since the off voltage is applied to L1 to Lx, the control unit 22 maintains the state in which the off voltage is applied to all the lines L1 to Lx of the scanning line 5 as it is, and each radiation detection element 7 is charged. And an interlock release signal is promptly transmitted to the radiation generating device 55 through communication means such as the antenna device 39.
そのため、操作者が曝射スイッチ56を全押しして押下してから実際に放射線発生装置55の放射線源52から放射線が照射されるまでの待ち時間Tが、図17に示したように非常に短くなる。これは、前述した第2の実施形態の場合と同様である。 Therefore, the waiting time T until the radiation is actually emitted from the radiation source 52 of the radiation generating device 55 after the operator fully presses and presses the exposure switch 56, as shown in FIG. Shorter. This is the same as in the case of the second embodiment described above.
また、図18に示すように、1面分のリセット処理Rmの最中に放射線発生装置55から照射開始信号が送信されてきた場合には、オン時間が短縮されており、1面分のリセット処理Rmに要する時間が従来の1面分のリセット処理Rmに要する時間に比べて短くなっているため、この回の1面分のリセット処理Rmが終了するまでに要する時間が従来の場合よりも短くなる。 As shown in FIG. 18, when an irradiation start signal is transmitted from the radiation generating device 55 during the reset process Rm for one surface, the on-time is shortened and the reset for one surface is performed. Since the time required for the process Rm is shorter than the time required for the conventional reset process Rm for one surface, the time required for the completion of the reset process Rm for this one surface is longer than the conventional case. Shorter.
そのため、放射線発生装置55から照射開始信号が送信されてきたタイミングで行われている1面分のリセット処理Rmがより速やかに終了し、放射線発生装置55に対してより速やかにインターロック解除信号が発信されるため、操作者が曝射スイッチ56を全押しして押下してから実際に放射線発生装置から放射線が照射されるまでの待ち時間Tを、従来の場合の待ち時間Tに比べて短くすることが可能となる。これは、前述した第1の実施形態の場合と同様である。 Therefore, the reset process Rm for one surface, which is performed at the timing when the irradiation start signal is transmitted from the radiation generation device 55, is completed more quickly, and the interlock release signal is transmitted to the radiation generation device 55 more quickly. Therefore, the waiting time T until the radiation is actually emitted from the radiation generating apparatus after the operator fully presses and presses the exposure switch 56 is shorter than the waiting time T in the conventional case. It becomes possible to do. This is the same as in the case of the first embodiment described above.
このように、本実施形態では、図17に示したようにインターバルiの間に放射線発生装置55から照射開始信号が送信されてきた場合も、また、図18に示したように1面分のリセット処理Rmの最中に放射線発生装置55から照射開始信号が送信されてきた場合も、いずれの場合であっても、従来の場合よりも待ち時間Tを短くすることが可能となる。 As described above, in the present embodiment, even when an irradiation start signal is transmitted from the radiation generation device 55 during the interval i as shown in FIG. Even in the case where the irradiation start signal is transmitted from the radiation generator 55 during the reset process Rm, the waiting time T can be made shorter than in the conventional case.
なお、図17や図18においては、図面の関係上、オン時間が短縮される前の1面分のリセット処理Rmに要する時間が、図14におけるオン時間が短縮される前の1面分のリセット処理Rmや図20に示した場合の1面分のリセット処理Rmに要する時間よりも短いように記載されているが、これは、図16の場合と同様に、図17や図18の場合に、オン時間が短縮される前の1面分のリセット処理Rmに要する時間を短くすることを意味するものではなく、適宜の長さに設定される。 In FIG. 17 and FIG. 18, due to the relationship between the drawings, the time required for the reset process Rm for one surface before the on-time is shortened is one surface before the on-time in FIG. 14 is shortened. The reset process Rm and the time required for the reset process Rm for one surface in the case shown in FIG. 20 are described as being shorter than the time required for the reset process Rm in the case of FIG. 17 and FIG. In addition, it does not mean shortening the time required for the reset process Rm for one surface before the ON time is shortened, and is set to an appropriate length.
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置200や放射線画像撮影システム250によれば、上記の第1の実施形態および第2の実施形態のそれぞれの効果が有効に発揮され、放射線画像撮影装置200では、照射開始信号を受信した後、速やかにインターロック解除信号を送信することが可能となる。また、放射線画像撮影システム250では、操作者が曝射スイッチ56を押下した後、放射線画像撮影装置200から速やかにインターロック解除信号が送信され、放射線発生装置55の放射線源52から速やかに放射線を照射することが可能となる。 As described above, according to the radiographic image capturing apparatus 200 and the radiographic image capturing system 250 according to the present embodiment, the effects of the first embodiment and the second embodiment are effectively exhibited, and the radiographic image is displayed. The imaging apparatus 200 can promptly transmit an interlock release signal after receiving the irradiation start signal. Further, in the radiographic imaging system 250, after the operator depresses the exposure switch 56, an interlock release signal is promptly transmitted from the radiographic imaging apparatus 200, and radiation is promptly transmitted from the radiation source 52 of the radiation generating apparatus 55. Irradiation is possible.
そのため、放射線技師等の操作者が曝射スイッチ56を押下してからインターロックが解除されて実際に放射線の照射が開始されるまでの待ち時間Tを非常に短くなり、操作者にとって使い勝手が良いものとなる。また、それとともに、各放射線検出素子7のリセット処理の開始後、各放射線検出素子7に残存する電荷が所定の電荷量Qaになった段階になるまでは、繰り返し行われる1面分のリセット処理Rmにおけるオン時間は短縮されず、比較的長い時間間隔になるように制御されるため、各放射線検出素子7からは内部に残存している余分な電荷が十分に放出され、各放射線検出素子のリセット処理を的確に行うことが可能となり、放射線画像の画質の低下を招くことを的確に防止することが可能となる。 For this reason, the waiting time T from when the operator such as a radiologist presses the exposure switch 56 until the interlock is released and radiation is actually started is very short, which is convenient for the operator. It will be a thing. At the same time, the reset process for one surface is repeatedly performed until the charge remaining in each radiation detection element 7 reaches a predetermined charge amount Qa after the start of the reset process of each radiation detection element 7. Since the ON time in Rm is not shortened and is controlled so as to have a relatively long time interval, each radiation detection element 7 is sufficiently discharged with an excessive charge remaining inside, and each radiation detection element It is possible to accurately perform the reset process, and it is possible to accurately prevent the deterioration of the image quality of the radiation image.
なお、上記の第2、第3実施形態においても、第1の実施形態と同様に、例えば、操作者が曝射スイッチ56を半押し、曝射スイッチ56から放射線発生装置55に起動信号が送信された段階で、放射線発生装置55から放射線画像撮影装置100にこの起動信号を送信し、それをトリガとして放射線画像撮影装置100で各放射線検出素子7のリセット処理を開始するように構成することも可能である。また、他の操作等を各放射線検出素子7のリセット処理の開始のトリガとするように構成することも可能であり、各放射線検出素子7のリセット処理を開始させる手法は、適宜の手法を採用することができる。 In the second and third embodiments, as in the first embodiment, for example, the operator presses the exposure switch 56 halfway, and an activation signal is transmitted from the exposure switch 56 to the radiation generator 55. At this stage, the activation signal is transmitted from the radiation generation device 55 to the radiation image capturing device 100, and the reset processing of each radiation detection element 7 is started in the radiation image capturing device 100 using the start signal as a trigger. Is possible. It is also possible to configure other operations or the like as triggers for starting the reset processing of the respective radiation detection elements 7, and an appropriate method is adopted as a method for starting the reset processing of the respective radiation detection elements 7. can do.
また、本実施形態においても、各放射線検出素子7内に残存する電荷が所定の電荷量Qaになった段階で、制御手段22から放射線発生装置55に対してレディ信号を発信したり、レディ信号を受信した放射線発生装置55の操作卓57の表示部に「READY」の文字を表示するように構成することが可能である。 Also in the present embodiment, when the charge remaining in each radiation detection element 7 reaches a predetermined charge amount Qa, a ready signal is transmitted from the control means 22 to the radiation generator 55, or a ready signal is transmitted. Can be configured to display the letter “READY” on the display unit of the console 57 of the radiation generator 55.
1、100、200 放射線画像撮影装置
5、L1〜Lx 走査線
6 信号線
7 放射線検出素子
8 TFT(スイッチ手段)
15 走査駆動手段
15a 電源回路
15b ゲートドライバ
22 制御手段
39 アンテナ装置(通信手段)
50、150、250 放射線画像撮影システム
52 放射線源
55 放射線発生装置
56 曝射スイッチ
i インターバル
Qa 所定の電荷量
r 領域
Rm 1面分のリセット処理DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100,200 Radiation imaging device 5, L1-Lx Scan line 6 Signal line 7 Radiation detection element 8 TFT (switch means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Scan drive means 15a Power supply circuit 15b Gate driver 22 Control means 39 Antenna apparatus (communication means)
50, 150, 250 Radiation imaging system 52 Radiation source 55 Radiation generator 56 Exposure switch i Interval Qa Predetermined charge amount r region Rm Reset processing for one surface
Claims (5)
前記放射線検出素子ごとに配置され、接続された前記走査線に印加される電圧に応じてオフ状態とオン状態とが切り替えられ、前記オフ状態では前記放射線検出素子内で発生した電荷を保持し、前記オン状態では前記放射線検出素子から前記電荷を放出させるスイッチ手段と、
前記走査線を介して前記スイッチ手段に印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替えるゲートドライバと、前記ゲートドライバに前記オン電圧および前記オフ電圧を供給する電源回路とを備える走査駆動手段と、
前記走査駆動手段の前記ゲートドライバから印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替える前記走査線を順次切り替えさせて1面分のリセット処理を繰り返し行わせながら、前記各放射線検出素子から残存する電荷を放出させるリセット処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記各放射線検出素子のリセット処理の際に、前記各放射線検出素子内に残存する電荷が所定の電荷量になった段階で、繰り返し行う前記1面分のリセット処理において前記各走査線にそれぞれ印加する電圧を前記オン電圧に切り替えてから前記オフ電圧に切り替えるまでの時間間隔を前記段階以前の時間間隔よりも短縮させて前記1面分のリセット処理を行わせ、通信手段を介して照射開始信号を受信すると、前記時間間隔が短縮された前記1面分のリセット処理を終了した時点で、前記ゲートドライバから全ての前記走査線にオフ電圧を印加させて前記各スイッチ手段をオフ状態とさせるとともに、前記通信手段を介してインターロック解除信号を発信することを特徴とする放射線画像撮影装置。A plurality of scanning lines and a plurality of signal lines arranged so as to intersect with each other; a plurality of radiation detecting elements arranged in a two-dimensional manner in each region partitioned by the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines; ,
An off state and an on state are switched according to a voltage applied to the connected scanning line, arranged for each radiation detection element, and in the off state, the charge generated in the radiation detection element is retained, Switch means for releasing the charge from the radiation detection element in the ON state;
Scan driving means comprising: a gate driver that switches a voltage applied to the switch means via the scanning line between an on voltage and an off voltage; and a power supply circuit that supplies the on voltage and the off voltage to the gate driver. When,
The voltage applied from the gate driver of the scan driving means is switched between an on-voltage and an off-voltage, the scan lines are sequentially switched, and reset processing for one surface is repeatedly performed while remaining from each radiation detection element. Control means for performing a reset process for releasing the charge to be
With
In the reset process of the one surface, the control means repeatedly performs the reset process for one surface when the charge remaining in each radiation detection element reaches a predetermined charge amount during the reset process of each radiation detection element. A time interval from switching the voltage applied to each scanning line to the on-voltage to switching to the off-voltage is made shorter than the time interval before the stage to perform the reset process for the one surface, and communication means When the irradiation start signal is received via the gate driver, when the reset process for the one surface whose time interval is shortened is completed, an off voltage is applied to all the scanning lines from the gate driver, and each switch unit is activated. A radiographic imaging apparatus, wherein the radiographic imaging apparatus is turned off and transmits an interlock release signal via the communication means.
前記放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線源と、操作されると少なくとも照射開始信号を送信する曝射スイッチとを備える放射線発生装置と、
を備え、
前記放射線発生装置は、前記曝射スイッチから前記照射開始信号を受信すると、前記放射線画像撮影装置に対して前記照射開始信号を送信し、前記放射線画像撮影装置から前記インターロック解除信号を受信すると、前記放射線源から放射線を照射させることを特徴とする放射線画像撮影システム。The radiographic imaging device according to any one of claims 1 to 4,
A radiation generation apparatus comprising a radiation source that irradiates radiation to the radiation imaging apparatus, and an exposure switch that transmits at least an irradiation start signal when operated;
With
When the radiation generation apparatus receives the irradiation start signal from the exposure switch, the radiation generation apparatus transmits the irradiation start signal to the radiation image capturing apparatus, and receives the interlock release signal from the radiation image capturing apparatus. A radiation imaging system, wherein radiation is emitted from the radiation source.
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