JP2016042671A

JP2016042671A - X-ray imaging apparatus

Info

Publication number: JP2016042671A
Application number: JP2014166282A
Authority: JP
Inventors: 宏徳中原; Hironori Nakahara; 江口　愛彦; Yoshihiko Eguchi; 愛彦江口; 龍太郎岩瀬; Ryutaro Iwase; 泰宏齊木; Yasuhiro Saiki
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2014-08-19
Filing date: 2014-08-19
Publication date: 2016-03-31

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray imaging apparatus capable of performing processing for each clock of control means when outputting a signal from each detection element with a simple configuration.SOLUTION: An X-ray imaging apparatus 1 includes a plurality of image sensors 30 arrayed in two dimensions each formed of a predetermined number of detection elements 20 for detecting an X-ray irradiated through a subject. The X-ray imaging apparatus is so configured that an image sensor 30(1) at one end side among the plurality of series-connected image sensors 30 is connected to control means 40, each time when an output request signal to the image sensor 30(1) at one end side is input from the control means 40, signals are sequentially moved one by one from the image sensors 30 on more upstream side to the control means 40 or series-connected image sensors 30 on upstream side so that output processing of a signal N from each of the image sensors 30 is performed.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、Ｘ線画像撮影装置に係り、特に、被写体を介して照射されたＸ線を検出するＸ線画像撮影装置に関する。 The present invention relates to an X-ray imaging apparatus, and more particularly to an X-ray imaging apparatus that detects X-rays irradiated through a subject.

被写体を介して照射されたＸ線を検出素子で検出して画像データを生成するＸ線画像撮影装置が種々開発されている。このタイプのＸ線画像撮影装置はＦＰＤ（Flat Panel Detector）として知られており、従来は支持台等と一体的に形成された、いわゆる専用機型（固定型等ともいう。）として構成されていたが、近年、検出素子等を筐体内に収納し、持ち運び可能とされた可搬型（カセッテ型等ともいう。）のＸ線画像撮影装置が開発され、実用化されている。 Various X-ray imaging apparatuses that generate image data by detecting X-rays irradiated through a subject with a detection element have been developed. This type of X-ray imaging apparatus is known as an FPD (Flat Panel Detector), and is conventionally configured as a so-called dedicated machine type (also referred to as a fixed type) integrally formed with a support base or the like. However, in recent years, a portable (also referred to as a cassette type) X-ray imaging apparatus in which a detection element or the like is housed in a housing and can be carried has been developed and put into practical use.

そして、従来、Ｘ線画像撮影装置は、検出素子としてフォトダイオード等を用いたものが多かったが、現在では、検出素子としてＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサーやフォトンカウンティング用のイメージセンサー等を用いたＸ線画像撮影装置も開発されている（例えば特許文献１、２等参照）。 Conventionally, many X-ray imaging apparatuses use a photodiode or the like as a detection element, but at present, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor or an image sensor for photon counting is used as a detection element. The X-ray imaging apparatus used has also been developed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

ところで、被写体である患者の身体を撮影するＸ線画像撮影装置は、例えば３００ｍｍ×４００ｍｍ程度の大きさが必要になる場合がある。そして、イメージセンサーが、例えば１００μｍ×１００μｍの大きさの検出素子を１００×１００個配列した１０ｍｍ×１０ｍｍの大きさであったとすると、単純に計算して、このイメージセンサーを３０×４０＝１２００個配列すれば上記のＸ線画像撮影装置を形成することができる。 Incidentally, an X-ray imaging apparatus that captures the body of a patient, which is a subject, may require a size of about 300 mm × 400 mm, for example. If the image sensor has a size of 10 mm × 10 mm in which, for example, 100 × 100 detection elements having a size of 100 μm × 100 μm are arranged, 30 × 40 = 1200 pieces of this image sensor are simply calculated. If arranged, the above X-ray imaging apparatus can be formed.

そして、被写体を介してＸ線画像撮影装置にＸ線を照射して撮影を行った後、各イメージセンサーの各検出素子で検出されて蓄積されている検出素子ごとの信号を出力させる処理が行われる。その際、例えば、Ｘ線画像撮影装置のＣＰＵ（Central Processing Unit）等の制御手段が、上記の１２００個の各イメージセンサーに１クロックごとに一斉に出力要求信号を送信すると、各イメージセンサーは、１クロックごとに１個の検出素子の信号を制御手段に出力する。 Then, after performing imaging by irradiating the X-ray imaging apparatus with X-rays through the subject, a process of outputting a signal for each detection element detected and accumulated by each detection element of each image sensor is performed. Is called. At that time, for example, when a control unit such as a CPU (Central Processing Unit) of the X-ray imaging apparatus transmits an output request signal to each of the 1200 image sensors at once for each clock, The signal of one detection element is output to the control means every clock.

そのため、上記の例では、制御手段には、１クロックごとに１２００個の信号が出力されてくる。そして、上記の例では各イメージセンサーはそれぞれ１００×１００＝１万個の検出素子を有しているため、制御手段は、上記の１クロックごとの処理を１万回繰り返して、各イメージセンサーの各検出素子に蓄積されている信号を出力させるように構成される。なお、制御手段は、出力された検出素子ごとの各信号を、Ｘ線画像撮影装置の記憶手段に保存したり、外部に転送したりする。 Therefore, in the above example, 1200 signals are output to the control means every clock. In the above example, since each image sensor has 100 × 100 = 10,000 detection elements, the control unit repeats the above processing for each clock 10,000 times, so that each image sensor The signal accumulated in each detection element is configured to be output. The control means saves each output signal for each detection element in the storage means of the X-ray imaging apparatus or transfers it to the outside.

特開２０１２−１７２９７１号公報JP 2012-172971 A 特開平０５−０７２３４５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 05-072345

しかしながら、上記の例では、１クロックで１２００個の信号を処理できる高性能なＣＰＵ等が必要になることは措くとしても、１２００個の各イメージセンサーについて、制御手段から出力要求信号を送信するための信号線と、イメージセンサーから制御手段に信号を出力するための信号線の少なくとも２本の配線がそれぞれ必要になるため、例えば基板等に少なくとも２４００本の配線が必要になり、配線すべき信号線等の本数が非常に多くなるといった問題がある。 However, in the above example, even if it is necessary to have a high-performance CPU or the like that can process 1200 signals in one clock, an output request signal is transmitted from the control means to each of the 1200 image sensors. Signal line and a signal line for outputting a signal from the image sensor to the control means are required, and therefore, for example, at least 2400 lines are required on a substrate or the like. There is a problem that the number of lines and the like becomes very large.

また、制御手段とイメージセンサーとを接続する信号線の長さが、イメージセンサーごとに異なった長さになる。すなわち、制御手段から物理的に離れた位置に配置されたイメージセンサーと制御手段とを接続する信号線の長さは、制御手段から物理的に近い位置に配置されたイメージセンサーと制御手段とを接続する信号線の長さよりも長くなる。そのため、上記のようにクロックで同期をとりながら出力要求信号を制御手段から各イメージセンサーに送信しても、制御手段に近い位置に配置されたイメージセンサーからは比較的速やかに信号が出力されてくるが、制御手段から離れた位置に配置されたイメージセンサーからは比較的遅れて信号が出力される。 In addition, the length of the signal line connecting the control means and the image sensor is different for each image sensor. That is, the length of the signal line connecting the image sensor and the control means physically located at a position away from the control means is the same as that of the image sensor and the control means arranged at a position physically close to the control means. It becomes longer than the length of the signal line to be connected. Therefore, even if the output request signal is transmitted from the control means to each image sensor while synchronizing with the clock as described above, the signal is output relatively quickly from the image sensor disposed near the control means. However, a signal is output relatively late from the image sensor arranged at a position away from the control means.

そのため、各イメージセンサーから出力された信号が制御手段に入力されるタイミングがイメージセンサーごとにばらばらになり、制御手段で処理を行いにくくなったり、処理を行えなくなったり、或いは制御手段で信号の区切りを間違えて信号を読み違ったりするといった問題も生じ得る。 For this reason, the timing at which the signals output from the image sensors are input to the control means varies from image sensor to image sensor, making it difficult to perform processing by the control means, making it impossible to perform processing, or delimiting signals by the control means. There may be a problem that the signal is misread by mistake.

そして、このような問題を回避するために、仮に、制御手段と各イメージセンサーとを接続する２４００本の各信号線の長さが全て同じ長さになるように構成すると、信号線の長さを同じにするために基板上での各信号線等のレイアウトが非常に複雑になってしまう。また、各信号線の長さを揃えない代わりに、例えば、各信号線に遅延回路を設けると、２４００本の各信号線の１本１本についてそれぞれ信号の送信タイミング等を適切に精度良く遅延させればならなくなるとともに、各信号線についてそれぞれどの程度遅延させればよいかを割り出す作業が非常に複雑なものとなってしまう等の問題が生じる。 In order to avoid such a problem, if the length of each of the 2400 signal lines connecting the control means and each image sensor is the same, the length of the signal lines Therefore, the layout of the signal lines on the substrate becomes very complicated. For example, if each signal line is provided with a delay circuit instead of having the same length, the signal transmission timing of each of the 2400 signal lines is appropriately delayed with high accuracy. As a result, there is a problem that the work of determining how much delay each signal line should be made becomes very complicated.

このように、上記のように、二次元状に配列された多数のイメージセンサーと制御手段とをそれぞれ信号線で接続する構成を採用すると、基板上での配線のレイアウトやハードウエア等の構成が非常に複雑になり、あまり現実的或いは実用的とは言い難い構成になってしまう。 As described above, when a configuration in which a large number of two-dimensionally arranged image sensors and control means are connected by signal lines as described above, the layout of wiring on the substrate, the configuration of hardware, etc. can be achieved. It becomes very complicated and becomes a structure that is not so realistic or practical.

本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、単純な構成で、かつ、各検出素子からの信号出力の際に制御手段でのクロックごとの処理を的確に行うことが可能なＸ線画像撮影装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and has a simple configuration, and can accurately perform processing for each clock in the control means when outputting signals from each detection element. An object of the present invention is to provide a line image photographing apparatus.

前記の問題を解決するために、本発明のＸ線画像撮影装置は、
被写体を介して照射されたＸ線を検出する所定個数の検出素子で形成されたイメージセンサーを複数個備え、前記複数のイメージセンサーが二次元状に配列されたＸ線画像撮影装置において、
前記イメージセンサーからの信号出力を制御する制御手段を備え、
前記複数のイメージセンサーは従列接続されており、
従列接続された前記複数のイメージセンサーのうちの一端側の前記イメージセンサーが前記制御手段と接続されており、
当該一端側のイメージセンサーは、前記制御手段から出力要求信号が入力されると同時に当該イメージセンサー内の一の前記検出素子の信号を前記制御手段に出力した後、当該イメージセンサーに従列接続された下流側の前記イメージセンサーに前記出力要求信号を送信し、
前記下流側の各イメージセンサーは、当該イメージセンサーに従列接続された上流側の前記イメージセンサーから出力要求信号が入力されると同時に当該イメージセンサー内の一の前記検出素子の信号を前記上流側のイメージセンサーに出力した後、当該イメージセンサーに従列接続された下流側の前記イメージセンサーに前記出力要求信号を送信し、
前記制御手段から前記一端側のイメージセンサーに対して出力要求信号が入力されるごとに、より上流側の前記イメージセンサーから順次、前記制御手段または従列接続された上流側の前記イメージセンサーに信号を１つずつ移していくようにして、前記各イメージセンサーからの信号の出力処理が行われるように構成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problem, the X-ray imaging apparatus of the present invention provides:
In an X-ray imaging apparatus comprising a plurality of image sensors formed of a predetermined number of detection elements for detecting X-rays irradiated through a subject, wherein the plurality of image sensors are arranged two-dimensionally,
Comprising control means for controlling signal output from the image sensor;
The plurality of image sensors are connected in cascade.
The image sensor on one end side of the plurality of image sensors connected in cascade is connected to the control means,
The image sensor on the one end side is connected to the image sensor in parallel after outputting an output request signal from the control means and simultaneously outputting the signal of one detection element in the image sensor to the control means. The output request signal is transmitted to the image sensor on the downstream side,
Each downstream image sensor receives an output request signal from the upstream image sensor connected in parallel with the image sensor, and simultaneously sends the signal of the detection element in the image sensor to the upstream side. After output to the image sensor, the output request signal is transmitted to the downstream image sensor connected in parallel with the image sensor,
Each time an output request signal is input from the control means to the image sensor on the one end side, a signal is sequentially sent from the image sensor on the upstream side to the control means or the upstream side image sensor connected in cascade. The signal output from each of the image sensors is performed so as to move one by one.

本発明のような方式のＸ線画像撮影装置によれば、単純な構成で、かつ、各検出素子からの信号出力の際に制御手段でのクロックごとの処理を的確に行うことが可能となる。 According to the X-ray imaging apparatus of the system as in the present invention, it is possible to accurately perform the processing for each clock in the control means at the time of signal output from each detection element with a simple configuration. .

本実施形態に係るＸ線画像撮影装置の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the X-ray image imaging device which concerns on this embodiment. 図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the XX line of FIG. センサー基板上にイメージセンサーを二次元状に配列させた状態を表す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図を表す。It is a figure showing the state which arranged the image sensor on a sensor board two-dimensionally, (A) shows a perspective view and (B) shows a sectional view. イメージセンサーの具体的な構成を表す図である。It is a figure showing the specific structure of an image sensor. Ｘ線画像撮影装置の等価回路を概略的に表すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing an equivalent circuit of an X-ray imaging apparatus. 本実施形態に係るＸ線画像撮影装置のセンサー基板１１上の構成等を表す平面図である。It is a top view showing the structure etc. on the sensor board | substrate 11 of the X-ray imaging apparatus which concerns on this embodiment. 図６の構成を簡略化して表すイメージ図である。FIG. 7 is an image diagram showing the configuration of FIG. 6 in a simplified manner. （Ａ）従列接続された各記憶部の最上流側の記憶部に格納されている信号が出力される状態を表す図であり、（Ｂ）各記憶部に格納されている各信号が上流側の記憶部にシフトされた状態を表す図である。(A) It is a figure showing the state in which the signal stored in the memory | storage part of the uppermost stream side of each memory | storage part connected in cascade is output, (B) Each signal stored in each memory | storage part is upstream It is a figure showing the state shifted to the memory | storage part of the side. 最上流のイメージセンサーと制御手段とを結ぶ出力線を２本にした状態を表す図である。It is a figure showing the state which made the output line which connects the most upstream image sensor and control means two. 複数のイメージセンサーを列ごと等の複数のグループに分ける等した状態を表す図である。It is a figure showing the state which divided | segmented the several image sensor into several groups, such as every row | line | column. （Ａ）各検出素子に設けられたシフト用の記憶部を表す図であり、（Ｂ）制御手段から配線を介して各イメージセンサーに制御信号を送信するように構成した例を表す図である。(A) It is a figure showing the memory | storage part for a shift provided in each detection element, (B) It is a figure showing the example comprised so that a control signal may be transmitted to each image sensor via a wiring from a control means. . 制御手段と各イメージセンサーとを入力線で直接接続した変形例を表す図である。It is a figure showing the modification which connected the control means and each image sensor directly with the input line. イメージセンサーを二次元状に配列した場合に画素が存在しない部分が生じることを表す図である。It is a figure showing that the part where a pixel does not exist arises when an image sensor is arranged in two dimensions. 画素が存在しない部分の信号を線形補間等で算出することを表す図である。It is a figure showing computing the signal of the part in which a pixel does not exist by linear interpolation etc. FIG. センサー基板上に形成した上下２層のイメージセンサーを縦方向や横方向に整数画素プラス半画素分ずらして配列した状態等を表す図である。It is a figure showing the state etc. which arranged the image sensor of the upper and lower two layers formed on the sensor board | substrate by shifting by the integer pixel plus half pixel in the vertical direction or the horizontal direction.

以下、本発明に係るＸ線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of an X-ray imaging apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

なお、以下では、Ｘ線画像撮影装置で用いられるイメージセンサーとしてフォトンカウンティング用のイメージセンサーを用いる場合について説明するが、この他にも、上記のように、例えばＣＭＯＳイメージセンサー等を用いることも可能であり、その場合にも本発明が適用される。また、以下では、Ｘ線画像撮影装置が、可搬型のＸ線画像撮影装置である場合について説明するが、専用機型のＸ線画像撮影装置に適用することも可能である。 In the following, a case where an image sensor for photon counting is used as an image sensor used in an X-ray imaging apparatus will be described. However, for example, a CMOS image sensor or the like can be used as described above. In this case, the present invention is applied. In the following, the case where the X-ray imaging apparatus is a portable X-ray imaging apparatus will be described. However, the X-ray imaging apparatus can also be applied to a dedicated machine type X-ray imaging apparatus.

さらに、以下の各図における各部材の相対的な大きさや長さ等は、必ずしも現実の装置における相対的な大きさや長さ等を反映していない。また、以下では、Ｘ線発生装置から照射されたＸ線が入射するＸ線画像撮影装置の面であるＸ線入射面Ｒ（図１や図２参照）の法線方向（すなわち図１や図２に示すようにＸ線画像撮影装置１を載置した場合の上下方向）を、Ｘ線画像撮影装置における上下方向として説明する。 Furthermore, the relative sizes and lengths of the respective members in the following drawings do not necessarily reflect the relative sizes and lengths of actual devices. In the following, the normal direction (that is, FIG. 1 or FIG. 1) of the X-ray incident surface R (see FIG. 1 or 2), which is the surface of the X-ray imaging apparatus on which X-rays irradiated from the X-ray generator enter. The vertical direction when the X-ray imaging apparatus 1 is placed as shown in FIG. 2 will be described as the vertical direction in the X-ray imaging apparatus.

［Ｘ線画像撮影装置の構成例について］
以下、まず、本実施形態に係るＸ線画像撮影装置の構成例について簡単に説明する。図１は、Ｘ線画像撮影装置の構成例の外観を示す斜視図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 [Configuration example of X-ray imaging apparatus]
Hereinafter, first, a configuration example of the X-ray imaging apparatus according to the present embodiment will be briefly described. FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of a configuration example of an X-ray imaging apparatus, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.

本実施形態では、Ｘ線画像撮影装置１は、後述するイメージセンサー３０等が形成されたセンサーパネルＳＰが筐体２内に収納されて構成されている。また、筐体２の一方の側面には、電源スイッチ３ａを含むスイッチ類３やコネクター４、インジケーター５等が配置されており、図示を省略するが、筐体２の側面等に、外部と無線通信を行うためのアンテナ４５（後述する図５参照）等が設けられている。 In the present embodiment, the X-ray imaging apparatus 1 is configured by housing a sensor panel SP in which an image sensor 30 and the like described later are formed in a housing 2. Further, on one side surface of the housing 2, switches 3 including a power switch 3a, a connector 4, an indicator 5, and the like are arranged. An antenna 45 (see FIG. 5 to be described later) for communication is provided.

また、図２に示すように、筐体２内には、基台１０が配置されており、基台１０のＸ線入射面Ｒ側すなわち上面側に、図示しない鉛の薄板等を介してガラス基板等の絶縁基板で形成されたセンサー基板１１が配置されている。そして、本実施形態では、センサー基板１１上に、後述する複数のイメージセンサー３０が二次元状に配列されて設けられている。 Further, as shown in FIG. 2, a base 10 is arranged in the housing 2, and a glass is provided on the X-ray incident surface R side, that is, the upper surface side of the base 10 via a lead thin plate (not shown). A sensor substrate 11 formed of an insulating substrate such as a substrate is disposed. In the present embodiment, a plurality of image sensors 30 to be described later are provided on the sensor substrate 11 in a two-dimensional array.

そして、本実施形態では、図２に示すように、センサー基板１１の上方すなわちＸ線入射面Ｒ側には、センサー基板１１や各イメージセンサー３０等を保護したり、センサーパネルＳＰに所定の剛性を持たせたりするためのガラス基板１２が、センサー基板１１に貼付される等して設けられている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the sensor substrate 11 and the image sensors 30 are protected above the sensor substrate 11, that is, on the X-ray incident surface R side, and the sensor panel SP has a predetermined rigidity. A glass substrate 12 is provided for attaching to the sensor substrate 11 or the like.

なお、ガラス基板１２は必ずしも設けなくてもよい。また、図示を省略するが、前述したように、Ｘ線画像撮影装置１を、シンチレーターを備えるいわゆる間接型のＸ線画像撮影装置として形成する場合には、ガラス基板１２の代わりに、シンチレーターの蛍光体層等が形成されたシンチレーター基板をセンサー基板１１に貼付してもよく、また、イメージセンサー３０上に直接的または間接的に蒸着したり貼付する等して設けるように構成することが可能である。 Note that the glass substrate 12 is not necessarily provided. Although not shown, as described above, when the X-ray imaging apparatus 1 is formed as a so-called indirect X-ray imaging apparatus including a scintillator, the scintillator fluorescence is used instead of the glass substrate 12. A scintillator substrate on which a body layer or the like is formed may be affixed to the sensor substrate 11, and may be configured to be directly or indirectly deposited or affixed on the image sensor 30. is there.

また、図２に示すように、基台１０の下面側には、電子部品１３等の必要な部材や回路等が配設されたＰＣＢ基板１４やバッテリー１５等が取り付けられている。本実施形態では、このようにして、基台１０やセンサー基板１１、複数の検出素子２０等でセンサーパネルＳＰが形成されている。また、センサーパネルＳＰと筐体２の側面との間に緩衝材１６が設けられている。 Further, as shown in FIG. 2, a PCB board 14, a battery 15, and the like on which necessary members such as electronic components 13, circuits, and the like are disposed are attached to the lower surface side of the base 10. In the present embodiment, the sensor panel SP is thus formed by the base 10, the sensor substrate 11, the plurality of detection elements 20, and the like. In addition, a buffer material 16 is provided between the sensor panel SP and the side surface of the housing 2.

一方、本実施形態では、Ｘ線画像撮影装置１のセンサーパネルＳＰでは、例えば図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、センサー基板１１上に、複数のイメージセンサー３０が圧着されたり接着される等して二次元状に配列されている。また、図示が省略するが、各イメージセンサー３０を保護するために樹脂や無機材料等からなる保護層で各イメージセンサー３０等を被覆するように形成するなど、必要な構成が適宜設けられる。 On the other hand, in the present embodiment, in the sensor panel SP of the X-ray imaging apparatus 1, as shown in FIGS. 3A and 3B, for example, a plurality of image sensors 30 are pressure-bonded or bonded on the sensor substrate 11. For example, they are arranged two-dimensionally. In addition, although not shown in the drawings, a necessary configuration such as forming each image sensor 30 etc. so as to cover each image sensor 30 with a protective layer made of a resin, an inorganic material or the like is provided as appropriate.

ここで、イメージセンサー３０の具体的な構成例について説明する。本実施形態では、例えば図４に示すように、１個のイメージセンサー３０に属する後述する各検出素子２０（図５参照）の光電変換部２１が共通とされている。なお、光電変換部２１を各検出素子２０ごとに区画したり分離する等して構成することも可能である。 Here, a specific configuration example of the image sensor 30 will be described. In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 4, a photoelectric conversion unit 21 of each detection element 20 (see FIG. 5) belonging to one image sensor 30 to be described later is made common. It is also possible to configure the photoelectric conversion unit 21 by partitioning or separating the photoelectric conversion unit 21 for each detection element 20.

そして、シリコン等で形成された光電変換部２１の上側（すなわちＸ線入射面Ｒ（図１、図２参照）に近い側）には、イメージセンサー３０の電極３１が形成されており、電極３１には、後述するバイアス電源４１（図５参照）から逆バイアス電圧が印加される。また、光電変換部２１の下側には、酸化膜等で形成された絶縁層３２を介して回路部３３が形成されており、回路部３３内に、後述する各検出素子２０のアンプ回路２２やコンパレーター２３、カウント回路２４（図５参照）等の必要な回路等が形成されている。 An electrode 31 of the image sensor 30 is formed on the upper side of the photoelectric conversion unit 21 formed of silicon or the like (that is, the side close to the X-ray incident surface R (see FIGS. 1 and 2)). A reverse bias voltage is applied to a bias power source 41 (see FIG. 5) described later. In addition, a circuit unit 33 is formed below the photoelectric conversion unit 21 via an insulating layer 32 formed of an oxide film or the like, and an amplifier circuit 22 of each detection element 20 described later is provided in the circuit unit 33. Further, necessary circuits such as a comparator 23 and a count circuit 24 (see FIG. 5) are formed.

そして、図示を省略するが、本実施形態では、絶縁層３２中に、光電変換部２１と、回路部３３内に形成された後述する各検出素子２０のアンプ回路２２とを電気的に接続する複数のホールが二次元状に形成されており、これらの複数のホールがそれぞれ各検出素子２０に相当するものとなっている。すなわち、本実施形態では、イメージセンサー３０の内部に各検出素子２０が二次元状に配列されている。 Although not shown, in the present embodiment, the photoelectric conversion unit 21 and the amplifier circuit 22 of each detection element 20 described later formed in the circuit unit 33 are electrically connected in the insulating layer 32. A plurality of holes are two-dimensionally formed, and each of the plurality of holes corresponds to each detection element 20. That is, in the present embodiment, the detection elements 20 are two-dimensionally arranged inside the image sensor 30.

そして、イメージセンサー３０の回路部３３が、センサー基板１１上に配線された信号線３４Ａ、３４Ｂに接続されている。そして、これらの信号線３４Ａ、３４Ｂを介してイメージセンサー３０に出力要求信号が送信されたり、イメージセンサー３０から信号が出力されたりするようになっているが、この点については後で詳しく説明する。 The circuit unit 33 of the image sensor 30 is connected to signal lines 34 A and 34 B wired on the sensor substrate 11. An output request signal is transmitted to the image sensor 30 through these signal lines 34A and 34B, and a signal is output from the image sensor 30. This will be described in detail later. .

次に、本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１の回路構成等について説明する。図５は、Ｘ線画像撮影装置の等価回路を概略的に表すブロック図である。前述したように、本実施形態では、Ｘ線画像撮影装置１は、複数個のイメージセンサー３０を備えており、各イメージセンサー３０内にはそれぞれ、被写体を介して照射されたＸ線を検出する所定個数の検出素子２０が形成されている。 Next, a circuit configuration and the like of the X-ray imaging apparatus 1 according to the present embodiment will be described. FIG. 5 is a block diagram schematically showing an equivalent circuit of the X-ray imaging apparatus. As described above, in the present embodiment, the X-ray imaging apparatus 1 includes a plurality of image sensors 30, and each image sensor 30 detects X-rays irradiated through the subject. A predetermined number of detection elements 20 are formed.

検出素子２０は、前述した光電変換部２１を備えている。そして、光電変換部２１は、Ｘ線画像撮影装置１が直接型の場合には当該光電変換素子２１にＸ線が入射した場合に、Ｘ線画像撮影装置１が間接型の場合には入射したＸ線がシンチレーターで変換された可視光等の電磁波が当該光電変換部２１に入射した場合に、その内部で、入射したＸ線や電磁波のエネルギーに応じた量の電荷すなわち電子正孔対を発生させるようになっている。 The detection element 20 includes the photoelectric conversion unit 21 described above. When the X-ray imaging apparatus 1 is a direct type, the photoelectric conversion unit 21 is incident when an X-ray is incident on the photoelectric conversion element 21 and when the X-ray imaging apparatus 1 is an indirect type. When an electromagnetic wave such as visible light in which X-rays are converted by a scintillator enters the photoelectric conversion unit 21, an amount of charge, that is, an electron-hole pair corresponding to the energy of the incident X-rays or electromagnetic waves is generated therein. It is supposed to let you.

光電変換部２１には、プレアンプ２２ａおよびメインアンプ２２ｂ等を備えるアンプ回路２２が接続されており、アンプ回路２２は、光電変換部２１内で発生して流入してきた電荷を増幅して、電荷量に応じた大きさのアナログ値の電圧を出力する。そして、アンプ回路２２から出力されたアナログ値の電圧は、コンパレーター２３の一方の入力端子に入力される。また、コンパレーター２３の他方の入力端子には、基準電圧源４２から基準電圧Ｖ０が入力される。 An amplifier circuit 22 including a preamplifier 22a, a main amplifier 22b, and the like is connected to the photoelectric conversion unit 21, and the amplifier circuit 22 amplifies the charge generated and flowed in the photoelectric conversion unit 21 to obtain a charge amount. Outputs an analog voltage with a magnitude corresponding to. The analog voltage output from the amplifier circuit 22 is input to one input terminal of the comparator 23. The reference voltage V 0 is input from the reference voltage source 42 to the other input terminal of the comparator 23.

コンパレーター２３は、アンプ回路２２から出力されたアナログ値の電圧の値が基準電圧Ｖ０以上であれば「１」の電気信号を出力し、アンプ回路２２から出力されたアナログ値の電圧の値が基準電圧Ｖ０未満であれば「０」の電気信号を出力して、アンプ回路２２から出力されたアナログ値の電圧を「０」、「１」のデジタル値の電気信号に変換する。なお、上記の基準電圧Ｖ０は、信号とノイズとを区別するための基準となる電圧である。 The comparator 23 outputs an electrical signal of “1” if the analog voltage value output from the amplifier circuit 22 is equal to or higher than the reference voltage V0, and the analog voltage value output from the amplifier circuit 22 is If it is less than the reference voltage V0, an electrical signal of “0” is output, and the analog value voltage output from the amplifier circuit 22 is converted into an electrical signal of digital values “0” and “1”. The reference voltage V0 is a reference voltage for distinguishing between a signal and noise.

そして、光電変換部２１にＸ線や電磁波の光子が１個入射して、コンパレーター２３から出力されるデジタル信号が「０」から「１」に変わると、積分回路等で形成されたカウント回路２４が、カウント値Ｎ（初期値は０）を１ずつ増加させる。このように、カウント回路２４のカウント値Ｎは、光電変換部２１に入射したＸ線や電磁波の光子の数を表すものであり、本実施形態のようなフォトンカウンティング方式のＸ線画像撮影装置１における検出素子２０ごとの画像データに対応するものである。 When one photon of X-rays or electromagnetic waves enters the photoelectric conversion unit 21 and the digital signal output from the comparator 23 changes from “0” to “1”, the count circuit formed by an integration circuit or the like 24 increases the count value N (initial value is 0) by one. As described above, the count value N of the count circuit 24 represents the number of X-rays or photons of electromagnetic waves incident on the photoelectric conversion unit 21, and the photon counting type X-ray imaging apparatus 1 as in the present embodiment. This corresponds to the image data for each detection element 20 in FIG.

一方、Ｘ線撮影の際に照射されるＸ線以外の、宇宙線等の自然放射線が光電変換部２１に入射しても、それはノイズであるため、光電変換部２１に入射したＸ線や電磁波の光子の個数としてカウントすべきでない。そのため、本実施形態では、異常に大きなエネルギーを有する自然放射線が光電変換部２１に入射した場合には、カウント回路２４がそれを光電変換部２１に入射したＸ線や電磁波の光子の個数としてカウントしないようになっている。 On the other hand, even if natural radiation such as cosmic rays other than X-rays irradiated at the time of X-ray imaging is incident on the photoelectric conversion unit 21, it is noise, and thus X-rays and electromagnetic waves incident on the photoelectric conversion unit 21 are present. Should not be counted as the number of photons. Therefore, in this embodiment, when natural radiation having abnormally large energy is incident on the photoelectric conversion unit 21, the count circuit 24 counts it as the number of X-rays or electromagnetic photons incident on the photoelectric conversion unit 21. It is supposed not to.

具体的には、本実施形態では、アンプ回路２２から出力されたアナログ値の電圧は、前述したコンパレーター２３以外に、マスク用コンパレーター２５の一方の入力端子にも入力するようになっている。そして、マスク用コンパレーター２５の他方の入力端子には、基準電圧源４２から、上記の基準電圧Ｖ０より高い電圧値に設定されたマスク用基準電圧Ｖthが入力するようになっており、マスク用コンパレーター２５は、アンプ回路２２から出力されたアナログ値の電圧の値がマスク用基準電圧Ｖth以上であれば「１」のデジタル信号を出力するようになっている。 Specifically, in this embodiment, the voltage of the analog value output from the amplifier circuit 22 is input to one input terminal of the mask comparator 25 in addition to the comparator 23 described above. . The mask reference voltage Vth set to a voltage value higher than the reference voltage V0 is input from the reference voltage source 42 to the other input terminal of the mask comparator 25. The comparator 25 outputs a digital signal of “1” when the analog voltage value output from the amplifier circuit 22 is equal to or higher than the mask reference voltage Vth.

そして、マスク用コンパレーター２５の出力端子は、マスク回路２６に接続されており、マスク回路２６は、マスク用コンパレーター２５から出力されるデジタル信号が「０」から「１」に変わると、コンパレーター２３からカウント回路２４へのデジタル信号の入力をマスクするようになっている。すなわち、本実施形態では、光電変換部２１に入射したＸ線や電磁波の光子のエネルギーが大きく、アンプ回路２２から出力されたアナログ値の電圧の値がマスク用基準電圧Ｖth以上である場合には、光電変換部２１に入射したのは自然放射線であるとして、カウント回路２４のカウント値Ｎを増加させないようになっている。 The output terminal of the mask comparator 25 is connected to the mask circuit 26. When the digital signal output from the mask comparator 25 changes from “0” to “1”, the mask circuit 26 outputs a comparator. The digital signal input from the oscillator 23 to the count circuit 24 is masked. That is, in the present embodiment, when the energy of photons of X-rays or electromagnetic waves incident on the photoelectric conversion unit 21 is large and the analog voltage value output from the amplifier circuit 22 is equal to or higher than the mask reference voltage Vth. Assuming that natural radiation is incident on the photoelectric conversion unit 21, the count value N of the count circuit 24 is not increased.

［Ｘ線画像撮影装置の構成例における検出素子以外の構成等について］
また、図５に示すように、Ｘ線画像撮影装置１は、制御手段４０を備えている。制御手段４０は、ＣＰＵ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ーや、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等で構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。 [Configuration other than detection element in configuration example of X-ray imaging apparatus]
In addition, as shown in FIG. 5, the X-ray imaging apparatus 1 includes a control unit 40. The control means 40 is composed of a computer having a CPU, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output interface or the like connected to a bus, or an FPGA (Field Programmable Gate Array). It may be configured by a dedicated control circuit.

そして、制御手段４０は、前述したバイアス電源４１を制御して、バイアス線４１ａを介して光電変換部２１に逆バイアス電圧を印加させるようになっている。また、制御手段４０は、前述した基準電圧源４２を制御してコンパレーター２３やマスク用コンパレーター２５に基準電圧Ｖ０やマスク用基準電圧Ｖthを供給させたり、或いは基準電圧Ｖ０やマスク用基準電圧Ｖthの値を設定するようになっている。 And the control means 40 controls the bias power supply 41 mentioned above, and applies a reverse bias voltage to the photoelectric conversion part 21 via the bias line 41a. The control unit 40 controls the reference voltage source 42 to supply the reference voltage V0 and the mask reference voltage Vth to the comparator 23 and the mask comparator 25, or the reference voltage V0 and the mask reference voltage. The value of Vth is set.

また、制御手段４０には、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）やＳＤＲＡＭ（Synchronous ＤＲＡＭ）等で構成される記憶手段４３が接続されており、各イメージセンサー３０の各検出素子２０から送信されてきた信号（すなわち上記の例ではカウント値Ｎ）を、記憶手段４３に一時的に保存することができるようになっている。なお、制御手段４０による各イメージセンサー３０からの信号出力の制御の仕方については後で説明する。 The control means 40 is connected to a storage means 43 composed of SRAM (Static RAM), SDRAM (Synchronous DRAM) or the like, and signals transmitted from the detection elements 20 of the image sensors 30 (that is, signals). In the above example, the count value N) can be temporarily stored in the storage means 43. Note that how the control means 40 controls the signal output from each image sensor 30 will be described later.

さらに、制御手段４０には、アンテナ４５やコネクター４（図１参照）等が接続された通信部４４が接続されており、制御手段４０は、通信部４４を制御して、記憶手段４３に保存している個数Ｎの情報を、アンテナ４５を介して無線方式で、或いはコネクター４を介して有線方式で、外部装置に転送させたり、或いは、通信部４４を介して外部装置から送信されてきた信号等を受信するようになっている。なお、図５では図示を省略するが、Ｘ線画像撮影装置１には、このほか、バッテリー等の必要な機器や回路等が適宜備えられる。 Further, a communication unit 44 to which an antenna 45, a connector 4 (see FIG. 1) and the like are connected is connected to the control unit 40. The control unit 40 controls the communication unit 44 and stores it in the storage unit 43. The number N of information is transferred to the external device wirelessly via the antenna 45 or wired via the connector 4, or transmitted from the external device via the communication unit 44. Signals etc. are received. In addition, although illustration is abbreviate | omitted in FIG. 5, in addition to this, the X-ray imaging apparatus 1 is suitably equipped with required apparatuses, circuits, etc., such as a battery.

［各イメージセンサーからの信号出力のための構成等について］
次に、本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１における、各イメージセンサー３０の各検出素子２０からの信号出力のための構成等について説明する。また、本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１の作用についてもあわせて説明する。 [Configuration for signal output from each image sensor]
Next, a configuration for signal output from each detection element 20 of each image sensor 30 in the X-ray imaging apparatus 1 according to the present embodiment will be described. The operation of the X-ray imaging apparatus 1 according to this embodiment will also be described.

本実施形態では、図４に示したように、各イメージセンサー３０は、センサー基板１１上に配線された信号線３４Ａ、３４Ｂに接続されており、これらの信号線３４Ａ、３４Ｂを介してイメージセンサー３０に出力要求信号が送信されたり、イメージセンサー３０から信号が出力されたりするようになっている。なお、以下では、出力要求信号の送信に用いられる信号線３４Ａを入力線３４Ａといい、信号の出力に用いられる信号線３４Ｂを出力線３４Ｂという。 In the present embodiment, as shown in FIG. 4, each image sensor 30 is connected to signal lines 34 A and 34 B wired on the sensor substrate 11, and the image sensor is connected via these signal lines 34 A and 34 B. An output request signal is transmitted to 30 or a signal is output from the image sensor 30. Hereinafter, the signal line 34A used for transmitting the output request signal is referred to as an input line 34A, and the signal line 34B used for outputting a signal is referred to as an output line 34B.

そして、本実施形態では、図６に示すように、入力線３４Ａおよび出力線３４Ｂは、センサー基板１１上で平行に配線されており、二次元状に配列された複数のイメージセンサー３０を従列に接続するように配置されている。すなわち、本実施形態では、隣接するイメージセンサー３０同士が入力線３４Ａと出力線３４Ｂとで接続されるようになっている。 In this embodiment, as shown in FIG. 6, the input line 34 A and the output line 34 B are wired in parallel on the sensor substrate 11, and a plurality of image sensors 30 arranged in a two-dimensional manner are connected. Arranged to connect to. That is, in the present embodiment, adjacent image sensors 30 are connected by the input line 34A and the output line 34B.

そして、各イメージセンサー３０のうち、従列接続の最上流のイメージセンサー３０（図６では右上端のイメージセンサー３０）は、入力線３４Ａおよび出力線３４Ｂを介して制御手段４０に接続されている。なお、図２に示したように、制御手段４０等の電子部品１３をセンサー基板１１や基台１０の裏側に設ける場合には、従列接続の最上流のイメージセンサー３０と制御手段４０とを、例えばハーネスやフレキシブル回路基板等で接続するように構成することが可能である。 Of the image sensors 30, the most upstream image sensor 30 in the cascade connection (the image sensor 30 at the upper right end in FIG. 6) is connected to the control means 40 via the input line 34A and the output line 34B. . As shown in FIG. 2, when the electronic component 13 such as the control means 40 is provided on the back side of the sensor substrate 11 or the base 10, the uppermost image sensor 30 and the control means 40 in the cascade connection are provided. For example, it can be configured to be connected by a harness, a flexible circuit board, or the like.

また、以下、あるイメージセンサー３０から見て、当該イメージセンサー３０に従列接続されている２つのイメージセンサー３０のうち、入力線３４Ａや出力線３４Ｂに沿ってより制御手段４０に近い側のイメージセンサー３０を上流側のイメージセンサー３０といい、より制御手段４０から離れる側のイメージセンサー３０を下流側のイメージセンサー３０というものとする。 In the following, an image on the side closer to the control means 40 along the input line 34A and the output line 34B among the two image sensors 30 connected in parallel with the image sensor 30 when viewed from a certain image sensor 30. The sensor 30 is referred to as an upstream image sensor 30, and the image sensor 30 further away from the control means 40 is referred to as a downstream image sensor 30.

この場合、例えば、従列接続された最上流のイメージセンサー３０から順に１、２、…の番号を付して説明すると、ｎ番目のイメージセンサー３０(n)に対して、ｎ−１番目のイメージセンサー３０(n-1)が従列接続された上流側のイメージセンサー３０ということになり、ｎ＋１番目のイメージセンサー３０(n+1)が従列接続された下流側のイメージセンサー３０ということになる。なお、以下の説明では、例えば図７に示すようなイメージ図を用いて説明する。 In this case, for example, in order from the most upstream image sensor 30 connected in cascade, the numbers 1, 2,... Are attached to the nth image sensor 30 (n). The upstream image sensor 30 is connected to the image sensor 30 (n-1) in a cascade connection, and the downstream image sensor 30 is connected to the n + 1-th image sensor 30 (n + 1) in a cascade connection. become. In the following description, for example, an image diagram as shown in FIG. 7 will be used.

そして、本実施形態では、上記のようにして、被写体を介してＸ線画像撮影装置１にＸ線が照射されて撮影が行われると、その後の制御手段４０による各イメージセンサーからの信号出力処理が、以下のようにして行われるようになっている。 In the present embodiment, as described above, when the X-ray imaging apparatus 1 is irradiated with X-rays through the subject and imaging is performed, signal output processing from each image sensor by the control unit 40 thereafter. However, it is performed as follows.

制御手段４０は、上記のように従列接続された複数のイメージセンサー３０のうち一端側、すなわち前述した最上流のイメージセンサー３０(1)に、あるクロックタイミングで入力線３４Ａを介して出力要求信号を送信する。イメージセンサー３０(1)は、制御手段４０から出力要求信号が入力されると同時に、イメージセンサー３０(1)に属する複数の検出素子２０のうちの１つの検出素子２０の信号（すなわち画像データとしてのカウント値Ｎ。以下、信号Ｎという。）を、出力線３４Ｂを介して制御手段４０に出力する。 The control means 40 issues an output request to the one end side of the plurality of image sensors 30 connected in parallel as described above, that is, the most upstream image sensor 30 (1) via the input line 34A at a certain clock timing. Send a signal. At the same time as the output request signal is input from the control means 40, the image sensor 30 (1) receives a signal (that is, as image data) of one of the plurality of detection elements 20 belonging to the image sensor 30 (1). (Hereinafter, referred to as signal N) is output to the control means 40 via the output line 34B.

すなわち、本実施形態では、制御手段４０があるクロックタイミングで入力線３４Ａを介してイメージセンサー３０(1)に出力要求信号を送信すると同時に、そのクロックタイミングで、すなわち遅延することなく、イメージセンサー３０(1)から制御手段４０に出力線３４Ｂを介して信号Ｎが出力されるようになっている。 That is, in the present embodiment, the control means 40 transmits the output request signal to the image sensor 30 (1) via the input line 34A at a certain clock timing, and at the same time, at that clock timing, that is, without delay, the image sensor 30. The signal N is output from (1) to the control means 40 via the output line 34B.

一方、イメージセンサー３０(1)内では、例えば図８（Ａ）に示すように、複数の検出素子２０の各記憶部２７が従列接続されている。なお、検出素子２０の記憶部２７としては、例えば上記の例では、信号Ｎであるカウント値Ｎが格納されているカウント回路２４を用いることができる。 On the other hand, in the image sensor 30 (1), as shown in FIG. 8A, for example, the storage units 27 of the plurality of detection elements 20 are connected in cascade. As the storage unit 27 of the detection element 20, for example, in the above example, the count circuit 24 in which the count value N that is the signal N is stored can be used.

そして、イメージセンサー３０(1)は、上記のように制御手段４０から出力要求信号が入力されると同時に、図８（Ａ）に示すように、そのタイミングで、従列接続された各記憶部２７のうち最上流側の記憶部２７_１に格納されている信号Ｎ１_１を制御手段４０に出力する。そして、それと同時に、図８（Ｂ）に示すように、各記憶部２７に格納されている各信号Ｎ１_２〜Ｎ１_{１００００}（なお、図８（Ａ）、（Ｂ）では１個のイメージセンサー３０内に１万個の検出素子２０が設けられている場合が示されている。）をそれぞれ従列接続された上流側の記憶部２７にシフトさせる。 The image sensor 30 (1) receives the output request signal from the control means 40 as described above, and at the same time, as shown in FIG. 27 outputs a signal N1 ₁ stored in the storage unit 27 ₁ of the most upstream side to the control unit 40 of the. At the same time, as shown in FIG. 8B, the signals N1 _{2 to} N1 ₁₀₀₀₀ stored in the storage units 27 (in FIG. 8A and FIG. 8B, one image sensor 30). The case where 10,000 detection elements 20 are provided is shown in FIG. 2) is shifted to the upstream storage unit 27 connected in cascade.

そして、イメージセンサー３０(1)は、このように各信号Ｎ１_２〜Ｎ１_{１００００}をシフトさせた後、イメージセンサー３０(1)に従列接続された下流側のイメージセンサー３０(2)（図６や図７参照）に入力線３４Ａを介して出力要求信号を送信する。 The image sensor 30 (1) shifts the signals N1 _{2 to} N1 ₁₀₀₀₀ in this way, and then the downstream image sensor 30 (2) connected in parallel with the image sensor 30 (1) (FIG. 6). And the output request signal is transmitted to the input line 34A.

イメージセンサー３０(2)は、上記のようにして上流側のイメージセンサー３０(1)から入力線３４Ａを介して出力要求信号が入力されると同時に、図８（Ａ）、（Ｂ）に示したイメージセンサー３０(1)の場合と同様に、各記憶部２７の中から信号Ｎ２_１を出力線３４Ｂを介して上流側のイメージセンサー３０(1)に出力する。 The image sensor 30 (2) receives the output request signal from the upstream image sensor 30 (1) through the input line 34A as described above, and at the same time, as shown in FIGS. as in the case of the image sensor 30 (1), and outputs the image sensor 30 (1) of the upstream side via the output line 34B a signal N2 ₁ from among the storage unit 27.

イメージセンサー３０(2)からイメージセンサー３０(1)に信号Ｎ２_１が出力されると、イメージセンサー３０(1)は、図８（Ｂ）に示すように、イメージセンサー３０(2)から出力されてきた信号Ｎ２_１を、従列接続された各記憶部２７のうち空になっている最下流側の記憶部２７に格納する。このようにして、イメージセンサー３０(2)からイメージセンサー３０(1)に信号Ｎ２_１が移される。 When the signal N2 ₁ image sensor 30 from (2) to the image sensor 30 (1) is output, the image sensor 30 (1), as shown in FIG. 8 (B), is output from the image sensor 30 (2) a signal N2 ₁ has, stored in the storage unit 27 of the most downstream side are empty of the storage units 27 which are従列connected. Thus, the signal N2 ₁ is moved the image sensor 30 from (2) to the image sensor 30 (1).

この場合、上記では、以上の動作が、制御手段４０からイメージセンサー３０(1)に出力要求信号が入力されると同時に生じると説明したが、実際には、制御手段４０からイメージセンサー３０(1)への出力要求信号の入力と、イメージセンサー３０(1)内での信号Ｎ１_２〜Ｎ１_{１００００}のシフト、イメージセンサー３０(1)からイメージセンサー３０(2)への出力要求信号の入力等にはそれぞれ僅かずつ遅延が生じる。 In this case, it has been described above that the above operation occurs at the same time as the output request signal is input from the control means 40 to the image sensor 30 (1). ) For inputting an output request signal to the image sensor 30, shifting the signals N 1 _{2 to} N 1 ₁₀₀₀₀ in the image sensor 30 (1), inputting an output request signal from the image sensor 30 (1) to the image sensor 30 (2), etc. Each has a slight delay.

そのため、上記のようにイメージセンサー３０(2)からイメージセンサー３０(1)に信号Ｎ２_１が出力される時点では、イメージセンサー３０(1)内での信号Ｎ１_２〜Ｎ１_{１００００}のシフトは終わっており、イメージセンサー３０(1)の最下流側の記憶部２７は空になっている。そのため、イメージセンサー３０(2)からイメージセンサー３０(1)に信号Ｎ２_１を出力する際に、信号Ｎ２_１は、イメージセンサー３０(1)内の各記憶部２７に格納されている信号Ｎに上書きされてしまうことなく、イメージセンサー３０(1)内の空になっている最下流側の記憶部２７に的確に移し替えることが可能となる。 Therefore, when the signal N2 ₁ is output from the image sensor 30 (2) to the image sensor 30 (1) as described above, the shift of the signals N1 _{2 to} N1 _{10000 in} the image sensor 30 (1) is finished. The storage unit 27 on the most downstream side of the image sensor 30 (1) is empty. Therefore, when outputting a signal N2 ₁ image sensor 30 from (2) to the image sensor 30 (1), the signal N2 ₁ is the signal N which is stored in the storage unit 27 of the image sensor 30 (1) in Without being overwritten, it is possible to accurately transfer to the empty downstream storage unit 27 in the image sensor 30 (1).

そして、イメージセンサー３０(2)は、上記のように、イメージセンサー３０(1)に信号Ｎ２_１を出力すると、図８（Ａ）、（Ｂ）に示したイメージセンサー３０(1)の場合と同様にして、従列接続された各記憶部２７に格納されている各信号Ｎ２_２〜Ｎ２_{１００００}をそれぞれ従列接続された上流側の記憶部２７にシフトさせた後、イメージセンサー３０(2)に従列接続された下流側のイメージセンサー３０(3)（図６や図７参照）に入力線３４Ａを介して出力要求信号を送信する。 Then, the image sensor 30 (2), as described above, and outputs a signal N2 ₁ to the image sensor 30 (1), FIG. 8 (A), the in the case of (B) image sensor 30 shown in (1) Similarly, after each signal N2 _{2 to} N2 ₁₀₀₀₀ stored in each storage unit 27 connected in cascade is shifted to the upstream storage unit 27 connected in cascade, the image sensor 30 (2). The output request signal is transmitted to the downstream image sensor 30 (3) (see FIG. 6 and FIG. 7) connected in parallel via the input line 34A.

このようにして、制御手段４０から入力線３４Ａを介してイメージセンサー３０(1)に出力要求信号を入力すると、各イメージセンサー３０は同時に（実際には上記のように僅かずつ遅延しながら）、当該イメージセンサー３０に従列接続された上流側のイメージセンサー３０に出力線３４Ｂを介して信号Ｎを出力して移し（なお、イメージセンサー３０(1)は信号Ｎを制御手段４０に出力する。）、内部の記憶部２７間で信号Ｎをシフトさせた後、当該イメージセンサー３０に従列接続された下流側のイメージセンサー３０に入力線３４Ａを介して出力要求信号を送信する。 In this way, when the output request signal is input from the control means 40 to the image sensor 30 (1) via the input line 34A, each image sensor 30 is simultaneously (actually slightly delayed as described above). The signal N is outputted and transferred to the upstream image sensor 30 connected in parallel with the image sensor 30 via the output line 34B (note that the image sensor 30 (1) outputs the signal N to the control means 40. ) After shifting the signal N between the internal storage units 27, an output request signal is transmitted to the downstream image sensor 30 connected in parallel with the image sensor 30 via the input line 34A.

そして、本実施形態では、この処理を、制御手段４０からイメージセンサー３０(1)に出力要求信号が入力されるごとに行い、より上流側のイメージセンサー３０から順次、一端側の最上流側のイメージセンサー３０(1)は制御手段４０に、また、他のイメージセンサー３０は従列接続された上流側のイメージセンサー３０に、それぞれ信号を１つずつ移していくようにして、各イメージセンサー３０内の各記憶部２７に格納された全ての信号Ｎを制御手段４０に出力するようになっている。 In the present embodiment, this process is performed every time an output request signal is input from the control means 40 to the image sensor 30 (1), and the upstreammost image sensor 30 is sequentially arranged on the most upstream side. The image sensor 30 (1) is transferred to the control means 40, and the other image sensors 30 are moved to the upstream side image sensor 30 connected in cascade, so that the signals are moved one by one. All signals N stored in each storage unit 27 are output to the control means 40.

［効果］
以上のように、本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１によれば、センサー基板１１上で複数のイメージセンサー３０が従列接続されるように構成されるため、センサー基板１１上に配線されるべき信号線は、基本的に入力線３４Ａと出力線３４Ｂの２本だけでよい。そのため、Ｘ線画像撮影装置１におけるセンサー基板１１上の配線を非常に単純な構成とすることが可能となる。 [effect]
As described above, according to the X-ray imaging apparatus 1 according to the present embodiment, a plurality of image sensors 30 are configured to be connected in cascade on the sensor substrate 11, and therefore wired on the sensor substrate 11. Basically, only two signal lines, that is, an input line 34A and an output line 34B are required. Therefore, the wiring on the sensor substrate 11 in the X-ray imaging apparatus 1 can have a very simple configuration.

また、制御手段４０は、従列接続された最上流のイメージセンサー３０(1)のみと接続されている。そして、上記のように、制御手段４０から最上流のイメージセンサー３０(1)に入力された出力要求信号は、実際には僅かずつ遅延しながら下流側の各イメージセンサー３０に次々に伝達される。また、図８（Ａ）、（Ｂ）に示したようなイメージセンサー３０内での信号Ｎのシフトも僅かずつ遅延しながら行われる。 Further, the control means 40 is connected only to the upstreammost image sensor 30 (1) connected in cascade. As described above, the output request signal input from the control means 40 to the most upstream image sensor 30 (1) is actually transmitted to the downstream image sensors 30 one after another while being slightly delayed. . Further, the shift of the signal N in the image sensor 30 as shown in FIGS. 8A and 8B is also performed with a slight delay.

しかし、少なくとも制御手段４０があるクロックタイミングで最上流のイメージセンサー３０(1)に出力要求信号を送信してイメージセンサー３０(1)から信号Ｎを出力させた次のクロックタイミングでは、イメージセンサー３０(1)内の従列接続された各記憶部２７のうちの最上流側の記憶部２７_１に（図８（Ａ）、（Ｂ）参照）に、既に次の信号Ｎがシフトされて格納されている。そのため、制御手段４０が次のクロックタイミングで最上流のイメージセンサー３０(1)に出力要求信号を送信すると同時に、イメージセンサー３０(1)から次の信号Ｎを出力させることが可能となる。 However, at least at the next clock timing when the output request signal is transmitted to the most upstream image sensor 30 (1) at a clock timing and the signal N is output from the image sensor 30 (1) at a certain clock timing, the image sensor 30. (1) in the storage unit 27 ₁ of the most upstream side of the storage unit 27 which is従列connected in (FIG. 8 (a), (B) refer) stored in, already shifted next signal N by Has been. Therefore, the control means 40 can output the next signal N from the image sensor 30 (1) at the same time as transmitting the output request signal to the most upstream image sensor 30 (1) at the next clock timing.

このように、本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１によれば、少なくとも制御手段４０と最上流のイメージセンサー３０(1)との間では、制御手段４０から出力要求信号が入力されると同時に、遅延なく、イメージセンサー３０(1)から信号Ｎが出力される。そのため、本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１によれば、制御手段４０は、各イメージセンサー３０内の各検出素子２０の記憶部２７から信号を出力させる信号出力処理の際に、クロックごとに、遅延を生じることなく、的確に信号出力処理を行うことが可能となる。 As described above, according to the X-ray imaging apparatus 1 according to the present embodiment, when the output request signal is input from the control unit 40 at least between the control unit 40 and the most upstream image sensor 30 (1). At the same time, the signal N is output from the image sensor 30 (1) without delay. Therefore, according to the X-ray imaging apparatus 1 according to the present embodiment, the control unit 40 performs the clock output in the signal output process for outputting the signal from the storage unit 27 of each detection element 20 in each image sensor 30. In addition, the signal output process can be performed accurately without causing a delay.

［変形例１］
なお、本実施形態では、上記のように、従列接続された最上流のイメージセンサー３０(1)は、入力線３４Ａを介して制御手段４０から出力要求信号が入力されると、それと同時に遅延なく、出力線３４Ｂを介して制御手段４０に信号Ｎを出力する。しかし、例えば、入力線３４Ａ等の引き回しの関係等で、制御手段４０から最上流のイメージセンサー３０(1)までの入力線３４Ａや出力線３４Ｂの長さが長くなると、制御手段４０上では、出力要求信号を出力したタイミングと、イメージセンサー３０(1)からの信号Ｎを受信するタイミングがずれる可能性がある。 [Modification 1]
In the present embodiment, as described above, when the output request signal is input from the control means 40 via the input line 34A, the upstreammost image sensor 30 (1) connected in cascade is delayed at the same time. Instead, the signal N is output to the control means 40 via the output line 34B. However, for example, when the length of the input line 34A or the output line 34B from the control unit 40 to the most upstream image sensor 30 (1) is increased due to the routing of the input line 34A or the like, on the control unit 40, There is a possibility that the timing at which the output request signal is output and the timing at which the signal N from the image sensor 30 (1) is received are shifted.

そこで、例えば図９に示すように、少なくとも最上流のイメージセンサー３０(1)と制御手段４０とを結ぶ出力線３４Ｂを２本にして、イメージセンサー３０(1)から一方の出力線３４Ｂ１に信号Ｎを出力する際に、それと同時に出力要求信号（或いはそれに対応するパルス信号等。以下同じ。）を他方の出力線３４Ｂ２を出力するように構成し、出力線３４Ｂ１、３４Ｂ２を介してイメージセンサー３０(1)から制御手段４０に信号Ｎと出力要求信号を同時に返すように構成することが可能である。 Therefore, for example, as shown in FIG. 9, at least two output lines 34B connecting the most upstream image sensor 30 (1) and the control means 40 are provided, and a signal is output from the image sensor 30 (1) to one output line 34B1. At the same time as outputting N, an output request signal (or a corresponding pulse signal, etc., hereinafter the same) is configured to output the other output line 34B2, and the image sensor 30 is output via the output lines 34B1 and 34B2. It is possible to configure so that the signal N and the output request signal are simultaneously returned to the control means 40 from (1).

このように構成すれば、制御手段４０は、イメージセンサー３０(1)から返ってきた出力要求信号に基づいて、イメージセンサー３０(1)からの信号Ｎの送信が開始されたことを認識することが可能となり、信号Ｎの区切りを間違える等の問題を生じることなく信号出力処理を的確に行うことが可能となる。 If comprised in this way, the control means 40 will recognize that transmission of the signal N from the image sensor 30 (1) was started based on the output request signal returned from the image sensor 30 (1). Thus, the signal output process can be performed accurately without causing a problem such as a mistake in the separation of the signal N.

［変形例２］
また、上記の例、すなわち、１００×１００＝１万個の検出素子で構成されるイメージセンサー３０をセンサー基板１１上に３０×４０＝１２００個配列してセンサーパネルＳＰを形成した場合、上記の実施形態では、全ての信号Ｎを制御手段４０に出力させるために１２００万クロックの時間がかかることになる。 [Modification 2]
In the above example, that is, when the sensor panel SP is formed by arranging 30 × 40 = 1200 image sensors 30 composed of 100 × 100 = 10,000 detection elements on the sensor substrate 11, In the embodiment, it takes 12 million clocks for the control means 40 to output all the signals N.

そこで、例えば図１０に示すように、複数のイメージセンサー３０を、例えば列ごと等の複数のグループに分け、１つのグループ内で複数のイメージセンサー３０が従列接続されるように構成し、各グループの、従列接続された複数のイメージセンサー３０のうちの一端側のイメージセンサー３０（図１０では各グループの最も上側の各イメージセンサー３０）がそれぞれ制御手段４０と接続されるように構成することが可能である。 Therefore, for example, as shown in FIG. 10, the plurality of image sensors 30 are divided into a plurality of groups, for example, for each column, and the plurality of image sensors 30 are configured to be connected in cascade, The image sensor 30 on one end side of the plurality of image sensors 30 connected in cascade in the group (in FIG. 10, each image sensor 30 on the uppermost side in each group) is configured to be connected to the control means 40. It is possible.

このように構成すれば、例えば上記の例で言えば、全ての信号Ｎを制御手段４０に出力させるためのクロック数を１／３０或いは１／４０に減らすことが可能となり、全ての信号Ｎを出力させるために要する時間を短縮することが可能となる。 With this configuration, for example, in the above example, the number of clocks for causing the control means 40 to output all signals N can be reduced to 1/30 or 1/40, and all signals N can be reduced. It is possible to reduce the time required for output.

なお、この場合、前述したように、制御手段４０から各グループの一端側の各イメージセンサー３０に同時に出力要求信号を送信しても、各イメージセンサー３０から制御手段４０に信号Ｎが出力されるタイミングがばらばらになる可能性がある。しかし、例えば上記の例の場合には、制御手段４０からの出力要求信号に対して制御手段４０に送信されてくる信号Ｎの数は３０個或いは４０個程度であるから、例えば制御手段４０と各グループの一端側のイメージセンサー３０とを結ぶ入力線３４Ａや出力線３４Ｂの長さを揃えてセンサー基板１１上にレイアウトし、各信号Ｎが制御手段４０に同時に出力されるようにすること等はさほど困難なことではない。また、図９に示したように、各グループの一端側のイメージセンサー３０から制御手段４０に信号Ｎを出力する際に出力要求信号も同時に制御手段４０に返すように構成し、制御手段４０が、各イメージセンサー３０から返ってきた出力要求信号に基づいて各信号Ｎをまとめて処理するように構成することも可能である。 In this case, as described above, even if an output request signal is simultaneously transmitted from the control means 40 to each image sensor 30 on one end side of each group, the signal N is output from each image sensor 30 to the control means 40. Timing can be disjoint. However, in the case of the above example, for example, the number of signals N transmitted to the control means 40 in response to the output request signal from the control means 40 is about 30 or 40. The input lines 34A and output lines 34B connecting the image sensors 30 on one end side of each group are aligned on the sensor substrate 11 so that the signals N are simultaneously output to the control means 40. It is not so difficult. Further, as shown in FIG. 9, when the signal N is output from the image sensor 30 on one end side of each group to the control means 40, the output request signal is also returned to the control means 40 at the same time. It is also possible to configure so that the signals N are collectively processed based on the output request signals returned from the image sensors 30.

［変形例３］
また、上記の実施形態では、信号Ｎの出力の際に、信号Ｎをシフトするために各イメージセンサー３０内の各検出素子２０の記憶部２７が用いられ（図８（Ａ）、（Ｂ）参照）、この記憶部２７として、検出素子２０のカウント回路２４（図５参照）を用いる場合について説明した。 [Modification 3]
Further, in the above embodiment, when the signal N is output, the storage unit 27 of each detection element 20 in each image sensor 30 is used to shift the signal N (FIGS. 8A and 8B). The case where the count circuit 24 (see FIG. 5) of the detection element 20 is used as the storage unit 27 has been described.

しかし、前述したように、検出素子２０のカウント回路２４は、撮影の際に、検出素子２０の光電変換部２１に入射したＸ線や電磁波の個数Ｎをカウントするために用いられるものでもある。そのため、上記の実施形態のように、信号Ｎの出力処理の際に、記憶部２７として検出素子２０のカウント回路２４を用いて信号Ｎをシフトするように構成する場合、撮影と信号Ｎの出力処理とを同時に行うことができなくなる。 However, as described above, the count circuit 24 of the detection element 20 is also used to count the number N of X-rays and electromagnetic waves incident on the photoelectric conversion unit 21 of the detection element 20 during imaging. Therefore, when the signal N is shifted using the count circuit 24 of the detection element 20 as the storage unit 27 in the output process of the signal N as in the above-described embodiment, shooting and output of the signal N are performed. It becomes impossible to perform processing simultaneously.

そこで、例えば図１１（Ａ）に示すように、各検出素子２０がそれぞれ、記憶部２７として、撮影には使用されないシフト用の記憶部２４Ａを備えるように構成する。そして、図１１（Ｂ）に示すように、制御手段４０から配線３５を介して各イメージセンサー２０に移し替えを指示する制御信号を送信するように構成し、イメージセンサー２０が制御手段４０からこの制御信号を受信すると、各検出素子２０に指示して、カウント回路２４内に格納されている信号Ｎをシフト用の記憶部２４Ａに移し替えさせるように構成することが可能である。 Therefore, for example, as shown in FIG. 11A, each detection element 20 is configured to include a storage unit 24A for shift that is not used for photographing as the storage unit 27. Then, as shown in FIG. 11 (B), the control means 40 is configured to transmit a control signal instructing transfer to each image sensor 20 via the wiring 35, and the image sensor 20 receives the control signal from the control means 40. When the control signal is received, each detection element 20 can be instructed to transfer the signal N stored in the count circuit 24 to the shift storage unit 24A.

このように構成すれば、撮影には検出素子２０のカウント回路２４を用い、信号Ｎの出力処理にはカウント回路２４とは別のシフト用の記憶部２４Ａを用いることが可能となるため、撮影と信号Ｎの出力処理とを同時に行うことが可能となる。 With this configuration, it is possible to use the count circuit 24 of the detection element 20 for shooting, and to use the shift storage unit 24A different from the count circuit 24 for output processing of the signal N. And output processing of the signal N can be performed simultaneously.

なお、この場合、制御手段４０が出力要求信号を送信して信号Ｎの出力処理を開始する前に、各検出素子２０のカウント回路２４からシフト用の記憶部２４Ａへの信号Ｎの移し替えが完了していればよいため、上記のように制御手段４０から各イメージセンサー３０への制御信号の送信のタイミングに多少ばらつきが生じても問題は生じない。 In this case, before the control means 40 transmits the output request signal and starts the output processing of the signal N, the signal N is transferred from the count circuit 24 of each detection element 20 to the storage unit 24A for shift. As long as it is completed, there is no problem even if there is some variation in the transmission timing of the control signal from the control means 40 to each image sensor 30 as described above.

そして、制御手段４０は、撮影が終了するごとに、配線３５を介して各イメージセンサー３０内の各検出素子２０に上記の制御信号を送信してカウント回路２４からシフト用の記憶部２４Ａに信号Ｎを移し替えさせた後、上記のように、最上流のイメージセンサー３０(1)に出力要求信号を送信して、信号Ｎの出力処理を開始する。そして、撮影が行われたら、各検出素子２０に光電変換部２１に入射したＸ線や電磁波の光子の個数Ｎすなわち信号Ｎの検出処理を行わせるように構成される。 The control means 40 transmits the control signal to each detection element 20 in each image sensor 30 via the wiring 35 every time photographing is finished, and sends a signal from the count circuit 24 to the shift storage unit 24A. After N is transferred, an output request signal is transmitted to the most upstream image sensor 30 (1) as described above, and output processing of the signal N is started. And if imaging | photography is performed, it will be comprised so that each detection element 20 may perform the detection process of the number N of the photon of X-rays and electromagnetic waves which injected into the photoelectric conversion part 21, ie, the signal N.

また、この変形例３の構成を、上記の変形例２（図１０参照）等の他の変形例に適用することも可能である。 Also, the configuration of the third modification can be applied to other modifications such as the second modification (see FIG. 10).

さらに、上記のように、シフト用の記憶部２４Ａを設けず、上記の実施形態のように撮影と信号Ｎの出力処理とを同時に行うことができないように構成する場合、信号Ｎの出力処理を行っている最中に誤って撮影が行われ、各検出素子２０で信号Ｎの検出処理を行ってしまうと、上記のように記憶部２７としてのカウント回路２４間を前回の撮影で得られた信号Ｎがシフトされている間に、カウント回路２４が信号Ｎすなわち個数Ｎを増加させてしまうような事態が生じる虞れがある。 Further, as described above, when the shift storage unit 24A is not provided and the configuration in which the photographing and the output processing of the signal N cannot be performed simultaneously as in the above embodiment, the output processing of the signal N is performed. If an image is mistakenly taken while being performed and the detection process of the signal N is performed by each detection element 20, the interval between the count circuits 24 as the storage unit 27 is obtained in the previous image pickup as described above. While the signal N is being shifted, there is a possibility that the count circuit 24 may increase the signal N, that is, the number N.

そこで、このような場合にも、例えば図１１（Ｂ）に示したように、制御手段４０と各イメージセンサー３０とを結ぶ配線３５を設け、例えば、信号Ｎの出力処理を行っている間、制御手段４０から各イメージセンサー３０に検出処理を行わないように指示する制御信号を送信し、各イメージセンサー３０はこの制御信号が入力されている間（すなわち信号Ｎの出力処理を行っている間）は、各検出素子２０に検出処理を行わせないように構成することが可能である。このように構成すれば、上記のような事態が生じることを的確に防止することが可能となる。 Therefore, in such a case as well, for example, as shown in FIG. 11B, a wiring 35 that connects the control means 40 and each image sensor 30 is provided, for example, while the signal N is being output, The control means 40 transmits a control signal for instructing each image sensor 30 not to perform detection processing, and each image sensor 30 is receiving the control signal (that is, while performing output processing of the signal N). ) Can be configured not to cause each detection element 20 to perform detection processing. If comprised in this way, it will become possible to prevent exactly the above situations from occurring.

［変形例４］
一方、上記の実施形態や各変形例では、１個のイメージセンサー３０内に複数の検出素子２０が設けられていることを前提として説明した。しかし、例えば１個のイメージセンサー３０内に１つの検出素子２０しか設けられていない場合もある。そして、このような場合にも、上記の実施形態や各変形例を適用することが可能である。 [Modification 4]
On the other hand, in the above embodiments and modifications, the description has been made on the assumption that a plurality of detection elements 20 are provided in one image sensor 30. However, for example, there may be a case where only one detection element 20 is provided in one image sensor 30. In such a case as well, the above-described embodiments and modifications can be applied.

また、１個のイメージセンサー３０内に１つの検出素子２０しか設けられていない場合には、図８（Ａ）、（Ｂ）に示したイメージセンサー３０内での各記憶部２７上での信号Ｎのシフトは行われず、制御手段４０から最上流のイメージセンサー３０(1)に送信された出力要求信号がイメージセンサー３０間で転送されると、それに応じてイメージセンサー３０から上流側のイメージセンサー３０或いは最上流のイメージセンサー３０(1)から制御手段４０に信号Ｎが送信される状態になる。 In addition, when only one detection element 20 is provided in one image sensor 30, signals on each storage unit 27 in the image sensor 30 shown in FIGS. When the output request signal transmitted from the control means 40 to the most upstream image sensor 30 (1) is transferred between the image sensors 30 without being shifted N, the upstream image sensor from the image sensor 30 accordingly. 30 or the most upstream image sensor 30 (1) is in a state where a signal N is transmitted to the control means 40.

また、上記のように、制御手段４０からの配線の長さが長くなるほど、制御手段４０からの信号が遅延して到達することを利用して、例えば図１２に示すように、制御手段４０と各イメージセンサー３０とを入力線３４Ａで直接接続するが、従列接続されている各イメージセンサー３０のうち、より上流側のイメージセンサー３０と制御手段４０とを結ぶ入力線３４Ａの長さが、より下流側のイメージセンサー３０と制御手段４０とを結ぶ入力線３４Ａの長さよりも短くなるように入力線３４Ａを配線することも可能である。 Further, as described above, using the fact that the signal from the control means 40 arrives with a delay as the length of the wiring from the control means 40 becomes longer, for example, as shown in FIG. Each image sensor 30 is directly connected to the input line 34A. Of the image sensors 30 connected in cascade, the length of the input line 34A that connects the upstream image sensor 30 and the control means 40 is as follows. It is also possible to route the input line 34A so as to be shorter than the length of the input line 34A connecting the image sensor 30 and the control means 40 on the downstream side.

このように構成すると、制御手段４０から出力要求信号を送信した場合、入力線３４Ａの制御手段４０からの長さが短いほど、出力要求信号が早く到達する。そのため、出力要求信号がまず最上流のイメージセンサー３０(1)に到達してイメージセンサー３０(1)から制御手段４０に信号Ｎが出力され、続いて出力要求信号がイメージセンサー３０(2)に到達してイメージセンサー３０(2)からイメージセンサー３０(1)に信号Ｎが出力され、さらに出力要求信号がイメージセンサー３０(3)に到達してイメージセンサー３０(3)からイメージセンサー３０(2)に信号Ｎが出力される。 With this configuration, when the output request signal is transmitted from the control means 40, the output request signal arrives earlier as the length of the input line 34A from the control means 40 is shorter. Therefore, the output request signal first reaches the most upstream image sensor 30 (1), and the signal N is output from the image sensor 30 (1) to the control means 40. Subsequently, the output request signal is sent to the image sensor 30 (2). The signal N is output from the image sensor 30 (2) to the image sensor 30 (1), and the output request signal reaches the image sensor 30 (3) and the image sensor 30 (3) to the image sensor 30 (2). ) Is output as signal N.

そのため、この変形例４（図１２参照）のように構成しても、上記のようにして、信号Ｎをより上流側のイメージセンサー３０にシフトさせながら、信号Ｎを制御手段４０に順次出力させることが可能となり、信号Ｎの出力処理を的確に行うことが可能となる。 Therefore, even when configured as in Modification 4 (see FIG. 12), the signal N is sequentially output to the control means 40 while the signal N is shifted to the upstream image sensor 30 as described above. Thus, the output processing of the signal N can be performed accurately.

［変形例５］
ところで、上記のように、センサー基板１１上にイメージセンサー３０を二次元状に配列した場合、例えばイメージセンサー３０の周縁部分に画素すなわち検出素子２０が設けられていない部分があったり、或いは図３（Ａ）に示したように、イメージセンサー３０同士の間に隙間が生じたりする場合がある。そして、このように画素が設けられていない部分や隙間の部分では、例えば図１３に示すように、信号Ｎを検出することができない。なお、図１３や以下の各図において、アルファベットは各画素すなわち各検出素子２０における信号Ｎを表す。 [Modification 5]
By the way, as described above, when the image sensor 30 is two-dimensionally arranged on the sensor substrate 11, for example, there is a portion where the pixel, that is, the detection element 20 is not provided in the peripheral portion of the image sensor 30, or FIG. As shown to (A), a clearance gap may arise between image sensors 30. Then, in such a portion where pixels are not provided or a gap portion, the signal N cannot be detected as shown in FIG. 13, for example. In FIG. 13 and the following drawings, the alphabet represents the signal N in each pixel, that is, each detection element 20.

そして、このような場合、例えば図１４にα、β、…で示されているように、画素が存在しない部分（すなわち上記のように画素が設けられていない部分や隙間の部分等）の信号Ｎは、それに隣接する画素の信号Ｎの平均（例えば信号αは信号Ｂと信号Ｃとの平均）や、その周囲の画素の信号Ｎの平均等で算出して線形補間するように構成することが可能である。また、他の補間の仕方を採用することも可能である。 In such a case, for example, as indicated by α, β,... In FIG. 14, a signal of a portion where no pixel exists (that is, a portion where no pixel is provided or a gap portion as described above). N is configured to be linearly interpolated by calculation based on the average of the signals N of adjacent pixels (for example, the signal α is the average of the signals B and C) or the average of the signals N of the surrounding pixels. Is possible. It is also possible to adopt other interpolation methods.

また、例えば、センサー基板１１上にイメージセンサー３０を上下（すなわちセンサー基板１１の法線方向）に２層形成し、しかも、上下の各イメージセンサー３０を縦方向および横方向（すなわちセンサー基板１１の法線に直交する方向であり、図１３中のｘ方向およびｙ方向。以下同じ。）に整数画素分ずらした状態に配列するように構成することも可能である。このように構成すると、例えば上層のイメージセンサー３０における画素が存在しない部分（図１４のα、β、…参照）の位置に下層のイメージセンサー３０の画素が配置されるようになるため、少なくとも上層のイメージセンサー３０における画素が存在しない部分の信号Ｎとして、下層のイメージセンサー３０の対応する位置の画素の信号Ｎを用いることが可能となる。 Further, for example, the image sensor 30 is formed in two layers in the vertical direction (that is, the normal direction of the sensor substrate 11) on the sensor substrate 11, and the upper and lower image sensors 30 are formed in the vertical direction and the horizontal direction (that is, the sensor substrate 11). It is also possible to configure so as to be arranged in a state shifted by an integer number of pixels in the direction orthogonal to the normal line and in the x and y directions in FIG. With this configuration, for example, the pixels of the lower image sensor 30 are arranged at positions where no pixels exist in the upper image sensor 30 (see α, β,... In FIG. 14). It is possible to use the signal N of the pixel at the corresponding position of the lower image sensor 30 as the signal N of the portion of the image sensor 30 where no pixel exists.

また、上記のように、センサー基板１１上にイメージセンサー３０を上下に２層形成する際に、例えば図１５に示すように、上下の各イメージセンサー３０を縦方向および横方向に整数画素プラス半画素分（すなわち０．５、１．５、…画素分）ずらした状態に配列するように構成することも可能である。なお、図１５では、実線で示される上層のイメージセンサー３０の各検出素子２０（すなわち各画素）の信号Ｎが大文字のアルファベットで表されており、１点鎖線で示される下層のイメージセンサー３０の各検出素子２０（すなわち各画素）の信号Ｎが小文字のアルファベットで表されている。 Further, as described above, when the image sensor 30 is formed in the upper and lower layers on the sensor substrate 11, for example, as shown in FIG. It is also possible to arrange the pixels so as to be shifted in the state of pixels (that is, 0.5, 1.5,... Pixels). In FIG. 15, the signal N of each detection element 20 (that is, each pixel) of the upper image sensor 30 indicated by a solid line is represented by capital letters, and the lower image sensor 30 indicated by a one-dot chain line. The signal N of each detection element 20 (that is, each pixel) is represented by a lower case alphabet.

このように構成すると、図１４に示した場合と同様に、例えば上層のイメージセンサー３０（図１５の実線参照）における画素が存在しない部分の各画素の信号Ｎを、下層のイメージセンサー３０（図１５の１点鎖線参照）の各画素の信号Ｎで補間することが可能となるとともに、この場合は、イメージセンサー３０のもともとの１画素を４分割した各画素と見なすことが可能となるため、撮影される画像の解像度を４倍に向上させることが可能となる。 When configured in this manner, as in the case shown in FIG. 14, for example, the signal N of each pixel in a portion where no pixel exists in the upper image sensor 30 (see the solid line in FIG. 15) is used as the lower image sensor 30 (see FIG. 14). 15). In this case, since the original one pixel of the image sensor 30 can be regarded as each pixel divided into four, It is possible to improve the resolution of the captured image by a factor of four.

すなわち、例えば図１５において斜線を付した１の部分の分割された画素の信号Ｎを、上層のイメージセンサー３０の画素の信号Ａと下層のイメージセンサー３０の画素の信号ａの平均値（Ａ＋ａ）／２として算出し、例えば図１５において斜線を付した２の部分の分割された画素の信号Ｎを、上層のイメージセンサー３０の画素の信号Ｂと下層のイメージセンサー３０の画素の信号ａの平均値（Ｂ＋ａ）／２として算出するようにして、分割された各画素の信号Ｎを算出することができる。 That is, for example, the signal N of the divided pixel in one portion hatched in FIG. 15 is the average value (A + a) of the signal A of the pixel of the upper image sensor 30 and the signal a of the pixel of the lower image sensor 30. / 2, for example, the signal N of the divided pixel in the two portions hatched in FIG. 15 is the average of the signal B of the pixel of the upper image sensor 30 and the signal a of the pixel of the lower image sensor 30 The signal N of each divided pixel can be calculated by calculating as the value (B + a) / 2.

また、例えば図１５において斜線を付した３の部分の分割された画素のように、上層のイメージセンサー３０における画素が存在しない部分の分割された画素の信号Ｎについては、例えば、まず、図１４に示したように上層のイメージセンサー３０の画素の信号Ｂと信号Ｃとで補間して画素が存在しない部分の画素の信号αを算出し、それと下層のイメージセンサー３０の画素の信号ｃの平均値（α＋ｃ）／２として算出するように構成することができる。 Further, for example, the signal N of the divided pixel of the portion where the pixel in the upper image sensor 30 does not exist, such as the divided pixel of the three shaded portions in FIG. As shown in FIG. 5, the signal B of the pixel of the upper image sensor 30 is interpolated by the signal B and the signal C to calculate the signal α of the pixel where no pixel exists, and the average of the signal c of the pixel of the lower image sensor 30 It can be configured to calculate as value (α + c) / 2.

そして、このように構成することで、例えば上層のイメージセンサー３０（図１５の実線参照）における画素が存在しない部分の各画素の信号Ｎを、下層のイメージセンサー３０（図１５の１点鎖線参照）の各画素の信号Ｎで補間することが可能となる。また、それとともに、撮影される画像の解像度を４倍に向上させることが可能となる。 With this configuration, for example, the signal N of each pixel in a portion where no pixel exists in the upper image sensor 30 (see the solid line in FIG. 15) is used as the lower image sensor 30 (see the one-dot chain line in FIG. 15). ) Can be interpolated with the signal N of each pixel. At the same time, it is possible to improve the resolution of the captured image by a factor of four.

なお、本発明が上記の実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment and the like, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

例えば、図８（Ａ）、（Ｂ）では、イメージセンサー３０内の各記憶部２７を従列接続しておき、信号出力処理の際、各記憶部２７間をシフトさせて信号Ｎを上流側に移していく場合について説明したが、必ずしもこのように構成する必要はない。例えば、図示を省略するが、イメージセンサー３０のある記憶部２７から信号Ｎを読み出して制御手段４０や上流側のイメージセンサー３０に出力した後、空になった記憶部２７に、下流側のイメージセンサー３０から出力された信号Ｎを格納するようにして信号Ｎを順次出力するように構成することも可能である。 For example, in FIGS. 8A and 8B, the storage units 27 in the image sensor 30 are connected in cascade, and the signal N is shifted upstream by shifting between the storage units 27 during signal output processing. However, it is not always necessary to configure in this way. For example, although illustration is omitted, after the signal N is read from the storage unit 27 with the image sensor 30 and output to the control means 40 or the upstream image sensor 30, the downstream image is stored in the storage unit 27 that has become empty. It is also possible to store the signal N output from the sensor 30 and sequentially output the signal N.

１Ｘ線画像撮影装置
１１センサー基板（基板）
２０検出素子
２４カウント回路（記憶部）
２４Ａシフト用の記憶部
２７記憶部
２７_１最上流の記憶部
３０イメージセンサー
３０(1) 一端側のイメージセンサー
４０制御手段
Ｎ信号
ｘ、ｙ基板の法線に直交する方向 1 X-ray imaging device 11 Sensor substrate (substrate)
20 detection element 24 count circuit (storage unit)
24A Shift storage unit 27 Storage unit 27 ₁ Most upstream storage unit 30 Image sensor 30 (1) Image sensor 40 on one end side Control means N Signal x, y Direction orthogonal to normal of substrate

Claims

In an X-ray imaging apparatus comprising a plurality of image sensors formed of a predetermined number of detection elements for detecting X-rays irradiated through a subject, wherein the plurality of image sensors are arranged two-dimensionally,
Comprising control means for controlling signal output from the image sensor;
The plurality of image sensors are connected in cascade.
The image sensor on one end side of the plurality of image sensors connected in cascade is connected to the control means,
The image sensor on the one end side is connected to the image sensor in parallel after outputting an output request signal from the control means and simultaneously outputting the signal of one detection element in the image sensor to the control means. The output request signal is transmitted to the image sensor on the downstream side,
Each downstream image sensor receives an output request signal from the upstream image sensor connected in parallel with the image sensor, and simultaneously sends the signal of the detection element in the image sensor to the upstream side. After output to the image sensor, the output request signal is transmitted to the downstream image sensor connected in parallel with the image sensor,
Each time an output request signal is input from the control means to the image sensor on the one end side, a signal is sequentially sent from the image sensor on the upstream side to the control means or the upstream side image sensor connected in cascade. The X-ray imaging apparatus is configured to perform output processing of a signal from each of the image sensors so as to move one by one.

The image sensor is
Formed of a plurality of the detection elements, and at least each storage unit of the plurality of detection elements is connected in cascade,
Each time the output request signal is input from the control means or from the upstream image sensor connected in parallel with the image sensor, the output request signal is input at the timing when the output request signal is input. While outputting the signal stored in the most upstream storage unit among the storage units connected in cascade to the control means or the upstream image sensor,
The signals stored in the storage units of the detection elements in the image sensor are shifted to the upstream storage units connected in cascade, and at the same time downstream connected in parallel with the image sensor. The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the output request signal is transmitted to the image sensor on the side.

Each of the detection elements is
Each of the storage units includes a shift storage unit that is not used for shooting,
The X-ray imaging apparatus according to claim 2, wherein the signal is transferred to the shift storage unit when an instruction to transfer is received from the control unit.

The plurality of image sensors arranged two-dimensionally are divided into a plurality of groups,
The plurality of image sensors belonging to one group are connected in cascade.
4. The image sensor on one end side among the plurality of image sensors connected in cascade in each group is connected to the control unit, respectively. X-ray imaging apparatus according to item.

5. The two or more image sensors arranged in a two-dimensional manner are formed on a substrate in two layers in a normal direction of the substrate. 6. X-ray imaging apparatus.

6. The X layer according to claim 5, wherein the two layers of the plurality of image sensors are arranged so as to be shifted from each other by an integer pixel plus a half pixel in a direction orthogonal to the normal line of the substrate. Line image photographing device.