JP2024157285A

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Publication number: JP2024157285A
Application number: JP2023071561A
Authority: JP
Inventors: 魁鈴木; Kai Suzuki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2023-04-25
Filing date: 2023-04-25
Publication date: 2024-11-07

Abstract

【課題】放射線検出器を地面に対して垂直に立てて用いる場合であっても、計算される傾き角度の精度の低下を回避し、放射線発生装置と放射線検出器との位置合わせ精度を向上する。
【解決手段】放射線発生装置より照射されて一部が被検体を経た放射線が入射し、該入射した放射線に応じた画像信号を出力する２次元検出部と、該２次元検出部との位置関係が固定されて、重力の作用に基づいて該２次元検出部の姿勢情報を出力する姿勢情報計測装置と、を備える放射線検出器において、姿勢情報計測装置を、放射線検出器の物理的配向に傾けて配置する。
【選択図】図３

Even when the radiation detector is used standing vertically to the ground, a decrease in the accuracy of the calculated tilt angle is avoided, and the accuracy of aligning a radiation generating device and the radiation detector is improved.
[Solution] In a radiation detector comprising a two-dimensional detection unit which receives radiation irradiated from a radiation generating device, part of which passes through a subject, and outputs an image signal corresponding to the incident radiation, and a posture information measuring device which has a fixed positional relationship with the two-dimensional detection unit and outputs posture information of the two-dimensional detection unit based on the effect of gravity, the posture information measuring device is positioned at an angle to the physical orientation of the radiation detector.
[Selected figure] Figure 3

Description

Translated fromJapanese

本開示は、放射線検出器、および放射線撮像装置に関する。This disclosure relates to a radiation detector and a radiation imaging device.

現在、Ｘ線等の放射線による医療画像診断や非破壊検査に用いる放射線検出器として、半導体材料によって形成された平面検出器（ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｅｔｅｃｔｏｒ：ＦＰＤ）が普及している。医療画像診断等においては、このような放射線検出器と、放射線を発生させる放射線発生装置等を組み合わせた、放射線撮像システムが利用されている。Currently, flat panel detectors (FPDs) made of semiconductor materials are widely used as radiation detectors for medical imaging diagnosis and non-destructive testing using radiation such as X-rays. In medical imaging diagnosis, etc., radiation imaging systems that combine such radiation detectors with a radiation generator that generates radiation are used.

このような放射線撮像システムには、計算により放射線検出器の姿勢を得て、放射線発生装置から照射される放射線の照射野面と放射線検出器の入射面との位置合わせをサポートする機能を有するものがある。放射線発生装置と放射線検出器の位置合わせ方法の一例としては、重力センサを放射線検出器の内部に設け、重力センサの出力値から放射線検出器の姿勢状態を計算する方法がある。Some such radiation imaging systems have a function to obtain the attitude of the radiation detector by calculation and support the alignment of the irradiation field surface of the radiation irradiated from the radiation generating device with the incident surface of the radiation detector. One example of a method for aligning the radiation generating device and the radiation detector is to provide a gravity sensor inside the radiation detector and calculate the attitude state of the radiation detector from the output value of the gravity sensor.

特許文献１では、放射線検出器に重力センサを搭載し、該重力センサの情報をもとに放射線検出器を再配置するための指標を発生することで、放射線発生装置と放射線検出器の位置合わせが行われている。In Patent Document 1, a gravity sensor is mounted on the radiation detector, and an index for repositioning the radiation detector is generated based on information from the gravity sensor, thereby aligning the radiation generating device and the radiation detector.

特開２０１２－０００４５２号公報JP 2012-000452 A

放射線検出器の一つである平面検出器は、一般的に地面に対して垂直に立てて用いられる。しかし、本発明者によれば、特許文献１に例示される重力センサを用いて平面検出器の姿勢に関する情報（以下姿勢情報と称する。）を得る場合、得られる情報の精度の低下が生じうることが見いだされた。姿勢情報の精度の低下が生じた場合、放射線発生装置と放射線検出器との位置合わせ精度も低下してしまう。A flat panel detector, which is one type of radiation detector, is generally used by standing it vertically to the ground. However, the present inventors have found that when obtaining information about the attitude of the flat panel detector (hereinafter referred to as attitude information) using a gravity sensor such as that exemplified in Patent Document 1, the accuracy of the obtained information can decrease. If the accuracy of the attitude information decreases, the accuracy of aligning the radiation generating device and the radiation detector also decreases.

本開示は、このような事項に鑑みてなされたものであって、放射線検出器を地面に対して垂直に立てて用いる場合であっても、計算される傾き角度の精度の低下を回避し、放射線発生装置と放射線検出器との位置合わせ精度を向上することを目的とする。The present disclosure has been made in consideration of these issues, and aims to prevent a decrease in the accuracy of the calculated tilt angle and improve the alignment accuracy between the radiation generating device and the radiation detector, even when the radiation detector is used standing vertically to the ground.

上記目的を達成するために、本開示の一態様に係る放射線検出器は、放射線発生装置より照射されて一部が被検体を経た放射線が入射し、該入射した放射線に応じた画像信号を出力する２次元検出部と、前記２次元検出部との位置関係が固定されて、重力の作用に基づいて前記２次元検出部の姿勢情報を出力する姿勢情報計測装置と、を備える放射線検出器であって、前記姿勢情報計測装置は、前記放射線検出器の物理的配向に傾けて配置される。In order to achieve the above object, a radiation detector according to one aspect of the present disclosure is a radiation detector that includes a two-dimensional detection unit that receives radiation irradiated from a radiation generating device, some of which passes through a subject, and outputs an image signal corresponding to the incident radiation, and a posture information measuring device that is fixed in position relative to the two-dimensional detection unit and outputs posture information of the two-dimensional detection unit based on the effect of gravity, and the posture information measuring device is positioned at an angle to the physical orientation of the radiation detector.

本開示によれば、放射線検出器を地面に対して垂直に立てて用いる場合であっても、計算される傾き角度の精度の低下を回避し、放射線発生装置と放射線検出器の位置合わせ精度を向上することができる。According to the present disclosure, even when the radiation detector is used standing vertically to the ground, it is possible to avoid a decrease in the accuracy of the calculated tilt angle and improve the alignment accuracy of the radiation generating device and the radiation detector.

本開示に係る放射線撮像システムの一例の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an example of a radiation imaging system according to the present disclosure.本開示に係る姿勢情報計測装置による姿勢計算動作を説明する図である。11A to 11C are diagrams illustrating a posture calculation operation performed by a posture information measuring device according to the present disclosure.第１の実施形態に係る放射線検出器と姿勢情報計測装置の配置図である。1 is a diagram illustrating an arrangement of a radiation detector and a posture information measuring device according to a first embodiment.第１の実施形態の変形例に係る放射線検出器の概略構成を例示する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of a radiation detector according to a modified example of the first embodiment.第１の実施形態の変形例に係る放射線検出器の概略構成を例示する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of a radiation detector according to a modified example of the first embodiment.第２の実施形態に係る放射線検出器と姿勢情報計測装置の配置図である。FIG. 11 is a layout diagram of a radiation detector and a posture information measuring device according to a second embodiment.第２の実施形態の変形例に係る放射線検出器の概略構成を例示する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of a radiation detector according to a modified example of the second embodiment.第３の実施形態に係る、放射線撮像システムにおける姿勢情報計測装置の配置を示す透視図である。FIG. 13 is a perspective view showing an arrangement of a posture information measuring device in a radiation imaging system according to a third embodiment.放射線検出器の姿勢に関する指標の一例を示す図である。11 is a diagram showing an example of an index related to the attitude of a radiation detector; FIG.

以下、本開示に係る放射線検出器、および該検出器を備える放射線撮像システムの実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、特許請求の範囲に係る本開示を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが本開示に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。Below, embodiments of a radiation detector according to the present disclosure and a radiation imaging system including the detector will be described with reference to the drawings. Note that the following embodiments do not limit the present disclosure according to the claims. Although the embodiments describe multiple features, not all of these multiple features are necessarily essential to the present disclosure, and multiple features may be combined in any manner.

さらに、以下の実施形態で説明する寸法、材料、形状、および構成要素の相対的な位置等は任意であり、本開示が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。また、以下の説明において、放射線としてＸ線を例示しているが、本開示が適用可能な放射線には、α線、β線、γ線、粒子線、宇宙線なども含まれることとする。Furthermore, the dimensions, materials, shapes, and relative positions of components described in the following embodiments are arbitrary and can be changed depending on the configuration of the device to which the present disclosure is applied or various conditions. In the drawings, the same or similar configurations are given the same reference numbers, and duplicate explanations are omitted. In the following explanation, X-rays are used as an example of radiation, but radiation to which the present disclosure is applicable also includes alpha rays, beta rays, gamma rays, particle rays, cosmic rays, and the like.

また、以下に述べる実施形態において、後述するＸ線検出器において、Ｘ線の照射野面に垂直な軸をＺ軸とし、Ｘ線の照射面を規定する平面が互いに直交するＸ軸とＹ軸とにより示されるとする。そして、Ｘ線検出器を使用する際の一般的なＸ線検出器の姿勢が、Ｘ軸若しくはＹ軸のいずれかが重力方向と略一致した状態にある時のＸ線検出器のＸ軸若しくはＹ軸の延在方向を、物理的配向と定義する。また、Ｘ線発生装置に関しても、Ｘ線の照射野面に垂直な軸をＺ軸とし、Ｘ線の照射面を規定する平面が互いに直交するＸ軸とＹ軸とする。そして、Ｘ線発生装置の姿勢が、Ｘ軸若しくはＹ軸のいずれかが重力方向と略一致した状態にある時の該Ｘ軸若しくは該Ｙ軸の延在方向を、発生装置側の物理的配向と定義する。In the embodiment described below, in the X-ray detector described later, the axis perpendicular to the X-ray irradiation field surface is the Z axis, and the plane defining the X-ray irradiation surface is represented by the X-axis and the Y-axis which are orthogonal to each other. The extension direction of the X-axis or the Y-axis of the X-ray detector when the X-ray detector is in a general posture when it is used such that either the X-axis or the Y-axis is approximately aligned with the direction of gravity is defined as the physical orientation. In addition, with respect to the X-ray generator, the axis perpendicular to the X-ray irradiation field surface is the Z axis, and the plane defining the X-ray irradiation surface is represented by the X-axis and the Y-axis which are orthogonal to each other. The extension direction of the X-axis or the Y-axis when the X-ray generator is in a posture such that either the X-axis or the Y-axis is approximately aligned with the direction of gravity is defined as the physical orientation of the generator.

（第１の実施形態）
本実施形態では、後で詳述する姿勢情報計測装置の一例として加速度センサが搭載された放射線検出装置を例に、Ｘ線検出器の傾き角度を精度よく計算する方法について説明する。図１は、本実施形態に係る放射線撮像システムの概略構成図である。放射線撮像システム１００は、大別してＸ線発生装置１０１、Ｘ線制御装置１０２、コントロールＰＣ１０３、およびＸ線検出器１０４を備える。(First embodiment)
In this embodiment, a method for calculating the tilt angle of an X-ray detector with high accuracy will be described by taking a radiation detection device equipped with an acceleration sensor as an example of a posture information measuring device described in detail later. Fig. 1 is a schematic diagram of a radiation imaging system according to this embodiment. The radiation imaging system 100 is roughly divided into an X-ray generator 101, an X-ray control device 102, a control PC 103, and an X-ray detector 104.

なお、図１に示す例では、Ｘ線発生装置１０１とＸ線検出器１０４とは、コントロールＰＣ１０３を介して接続されている。しかし、コントロールＰＣ１０３とＸ線検出器１０４との接続は、直接ケーブルで接続される場合に限られない。例えば、スイッチングハブを介して接続される形態や、無線で接続される形態など、複数の形態とすることが可能である。また、Ｘ線発生装置１０１は、部屋に据え付けられたものや、回診車に乗せて移動先で用いるような移動可能なものがある。また、撮影方法に関しても、Ｘ線発生装置１０１とＸ線検出器１０４を接続して両者の同期をとって撮影を行う同期撮影の他に、同期信号を用いずに放射線の照射を検知して撮影を行う非同期撮影とすることも可能である。また、Ｘ線検出器１０４における放射線を電荷に変換する方式は、直接変換方式であっても間接変換方式であってもよい。In the example shown in FIG. 1, the X-ray generator 101 and the X-ray detector 104 are connected via the control PC 103. However, the connection between the control PC 103 and the X-ray detector 104 is not limited to a direct connection by a cable. For example, a number of forms are possible, such as a connection via a switching hub or a wireless connection. The X-ray generator 101 may be installed in a room or may be mobile, such as being mounted on a medical cart and used at various locations. Regarding the imaging method, in addition to synchronous imaging, in which the X-ray generator 101 and the X-ray detector 104 are connected and synchronized to perform imaging, asynchronous imaging is also possible, in which imaging is performed by detecting irradiation of radiation without using a synchronization signal. In addition, the method of converting radiation into electric charge in the X-ray detector 104 may be a direct conversion method or an indirect conversion method.

Ｘ線検出器１０４は、２次元検出部１１０、処理部１０６、および姿勢情報計測装置１０７を含む。２次元検出部１１０は、行列状に複数配置された画素部１０５、画素部１０５の各画素のスイッチ素子（不図示）を制御する駆動回路１０８、および各画素の電荷を読み出す読出回路１０９を含む。駆動回路１０８、および読出回路１０９は、それぞれ駆動線（不図示）と読み出し線（不図示）を介して、画素部１０５の各画素と接続されている。各画素のスイッチ素子の制御信号は処理部１０６から送信され、各画素から読み出された画像情報は処理部１０６を介してコントロールＰＣ１０３へ送信される。The X-ray detector 104 includes a two-dimensional detection unit 110, a processing unit 106, and a posture information measurement device 107. The two-dimensional detection unit 110 includes a plurality of pixel units 105 arranged in a matrix, a drive circuit 108 that controls a switch element (not shown) of each pixel of the pixel unit 105, and a readout circuit 109 that reads out the charge of each pixel. The drive circuit 108 and readout circuit 109 are connected to each pixel of the pixel unit 105 via a drive line (not shown) and a readout line (not shown), respectively. A control signal for the switch element of each pixel is transmitted from the processing unit 106, and image information read out from each pixel is transmitted to the control PC 103 via the processing unit 106.

Ｘ線発生装置１０１より照射されたＸ線は、一部が人体等の被検体１３０を透過し、画素部１０５に入射する。２次元検出部１１０は、画素部１０５に入射した放射線に対応する出力を各画素に応じて出力し、該出力は読出回路１０９により画像情報として処理部１０６に送信される。処理部１０６は受信した画像情報をコントロールＰＣ１０３に送信し、コントロールＰＣは画像情報を画像に変換する。The X-rays emitted from the X-ray generator 101 are partially transmitted through a subject 130 such as a human body and enter the pixel unit 105. The two-dimensional detection unit 110 outputs an output corresponding to the radiation incident on the pixel unit 105 for each pixel, and the output is transmitted as image information by the readout circuit 109 to the processing unit 106. The processing unit 106 transmits the received image information to the control PC 103, and the control PC converts the image information into an image.

姿勢情報計測装置１０７は、Ｘ線検出器１０４の姿勢に関する情報を出力し、処理部１０６を介して取得した姿勢情報をコントロールＰＣ１０３へ送信する。なお、本実施形態では、姿勢情報計測装置１０７として、直交座標系３軸（Ｘ軸・Ｙ軸・Ｚ軸とする）における各軸方向の加速度を出力する３軸加速度センサを例に説明する。後述するように、本開示は重力加速度を基に角度を計算するセンサに関して生じる事象への対処を目的とする。したがって、重力加速度を参照する加速度センサ、加速度センサにジャイロセンサや地磁気センサなどを組み合わせた慣性センサも使用対象のセンサとなる。The posture information measuring device 107 outputs information related to the posture of the X-ray detector 104, and transmits the posture information acquired via the processing unit 106 to the control PC 103. Note that in this embodiment, the posture information measuring device 107 will be described as an example using a three-axis acceleration sensor that outputs acceleration in each axis direction in three axes of a Cartesian coordinate system (X-axis, Y-axis, and Z-axis). As will be described later, the present disclosure aims to deal with events that occur with sensors that calculate angles based on gravitational acceleration. Therefore, acceleration sensors that refer to gravitational acceleration, and inertial sensors that combine an acceleration sensor with a gyro sensor or geomagnetic sensor, etc., are also sensors that can be used.

次に、姿勢情報計測装置１０７の一例である加速度センサを用いて、重力加速度をもとにＸ線検出器１０４の傾き角度（物理的配向に対する角度に関する情報）を求める方法を説明する。なお、姿勢情報計測装置１０７は、Ｘ線検出器１０４に固定されることで、２次元検出部１１０との位置関係が固定され、２次元検出部１１０、すなわちＸ線検出器１０４の姿勢に関する姿勢情報を出力する。以降の説明において、姿勢情報計測装置１０７として、加速度センサ２０１を用いた場合について述べる。Next, a method for determining the tilt angle (information relating to the angle with respect to the physical orientation) of the X-ray detector 104 based on gravitational acceleration using an acceleration sensor, which is an example of a posture information measuring device 107, will be described. Note that the posture information measuring device 107 is fixed to the X-ray detector 104, so that its positional relationship with the two-dimensional detection unit 110 is fixed, and the posture information measuring device 107 outputs posture information relating to the posture of the two-dimensional detection unit 110, i.e., the X-ray detector 104. In the following explanation, a case where an acceleration sensor 201 is used as the posture information measuring device 107 will be described.

図２は、加速度センサ２０１を回転させた場合の姿勢検出の詳細について説明する図である。図２を用いて加速度センサ２０１から出力される姿勢情報（各軸に対する傾き角度に関する情報）を用いてＸ線検出器１０４の傾き角度を計算する方法を説明する。なお、ここで、Ｘ線の照射面内で互いに直角な２軸をそれぞれＸ軸・Ｙ軸とし、Ｘ線の照射面と垂直な軸がＺ軸となるように、加速度センサ２０１がＸ線検出器１０４に搭載された場合について説明する。図２（ａ）は、加速度センサ２０１のＺ軸が地面に対して垂直となるようにＸ線検出器１０４が配置された状態を模式的に示す。Figure 2 is a diagram explaining the details of attitude detection when the acceleration sensor 201 is rotated. Using Figure 2, a method for calculating the tilt angle of the X-ray detector 104 using the attitude information (information on the tilt angle with respect to each axis) output from the acceleration sensor 201 will be explained. Note that here, a case will be explained in which the acceleration sensor 201 is mounted on the X-ray detector 104 so that two axes perpendicular to each other in the X-ray irradiation surface are the X-axis and Y-axis, respectively, and the axis perpendicular to the X-ray irradiation surface is the Z-axis. Figure 2(a) shows a schematic diagram of the state in which the X-ray detector 104 is placed so that the Z-axis of the acceleration sensor 201 is perpendicular to the ground.

ここで、地面に対して垂直な方向からＸ線検出器１０４が傾けられた場合の加速度センサの状態を図２（ｂ）に示す。この時、加速度センサ２０１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関しての出力される各々の信号をａｘ、ａｙ、ａｚとする。地面に対して、加速度センサ２０１のＸ軸とのなす角を角度ψ、地面に対して加速度センサのＹ軸とのなす角を角度θ、重力ベクトルと加速度センサのＺ軸とのなす角を角度φとする。姿勢情報計測装置１０７から出力されるこれら信号ａｘ、ａｙ、ａｚは、処理部１０６に送信される。この場合、処理部１０６は。以下の式に基づいて、信号ａｘ、ａｙ、ａｚからこれら角度を計算する。

2B shows the state of the acceleration sensor when the X-ray detector 104 is tilted from a direction perpendicular to the ground. At this time, the signals output from the acceleration sensor 201 with respect to the X-axis, Y-axis, and Z-axis are designated as ax, ay, and az. The angle between the X-axis of the acceleration sensor 201 and the ground is designated as angle ψ, the angle between the Y-axis of the acceleration sensor and the ground is designated as angle θ, and the angle between the gravity vector and the Z-axis of the acceleration sensor is designated as angle φ. These signals ax, ay, and az output from the posture information measuring device 107 are transmitted to the processing unit 106. In this case, the processing unit 106 calculates these angles from the signals ax, ay, and az based on the following equations.

ここで、角度φは、角度θと角度ψとの二つの角度から計算可能な従属角で、独立した角度は角度θと角度ψとの二つであるため、以降では角度φについての説明は省略する。Ｘ線検出器１０４が地面に対して平行に配置されているとすると、重力加速度は、Ｘ方向およびＹ方向には加わらず、すべてＺ方向にかかるため、加速度センサ２０１の信号ａｘ、ａｙはともに０Ｇとなり、信号ａｚは＋１Ｇとなる。したがって、角度θおよび角度ψは、いずれも０度となる。Here, angle φ is a dependent angle that can be calculated from two angles, angle θ and angle ψ, and since angle θ and angle ψ are the only two independent angles, a description of angle φ will be omitted below. If the X-ray detector 104 is placed parallel to the ground, the gravitational acceleration is not applied in the X or Y directions, but is applied entirely in the Z direction, so that the signals ax and ay of the acceleration sensor 201 are both 0 G, and the signal az is +1 G. Therefore, angles θ and ψ are both 0 degrees.

次に、加速度センサをＹ軸回りで９０°回転させた場合は、ａｘ＝＋１Ｇ、ａｙ＝ａｚ＝０Ｇとなり、角度θの計算式の分母が０となる。ここでは、加速度センサのノイズ成分を考慮していないが、実際には後述するノイズ成分が含まれており、分母の数値が小さくなると相対的にノイズ成分の影響を受けやすくなる。言い換えると、角度を計算する式の分母が小さい領域では、計算される角度精度が悪化する。Next, if the acceleration sensor is rotated 90° around the Y axis, ax = +1 G, ay = az = 0 G, and the denominator of the equation for calculating the angle θ becomes 0. Here, the noise components of the acceleration sensor are not taken into account, but in reality, noise components described below are included, and as the denominator value becomes smaller, the effect of the noise components becomes relatively greater. In other words, in areas where the denominator of the equation for calculating the angle is small, the accuracy of the calculated angle deteriorates.

加速度センサ２０１を地面に対して平行に配置した状態からＹ軸回りで９０°回転させた状態とは、Ｘ線検出器１０４を地面に対して垂直に立てた状態であり、立位の撮影などで多用される配置である。以上に述べたように、重力加速度を基に角度を計算する姿勢情報計測装置１０７を用いた場合、出力信号の影響で計算される傾き角度の精度が低下する可能性がある。The state in which the acceleration sensor 201 is rotated 90° around the Y axis from a state in which it is placed parallel to the ground means that the X-ray detector 104 is placed perpendicular to the ground, which is a position that is often used for imaging in a standing position. As described above, when using a posture information measuring device 107 that calculates an angle based on gravitational acceleration, the accuracy of the calculated tilt angle may decrease due to the influence of the output signal.

本開示では、例えば図３に示すように、Ｘ線検出器１０４のＸＹ軸方向に対して、加速度センサ２０１のＸＹ軸を傾けて配置する。これにより、Ｘ線検出器１０４を地面に対して垂直に立てた状態であっても、各軸に関する出力信号が０となることを避け、精度よく傾き角度を得ることを可能としている。In this disclosure, for example, as shown in FIG. 3, the XY axes of the acceleration sensor 201 are tilted relative to the XY axis directions of the X-ray detector 104. This makes it possible to prevent the output signals for each axis from becoming 0 even when the X-ray detector 104 is placed vertically relative to the ground, and to obtain the tilt angle with high accuracy.

ここで、Ｘ線検出器のＸ軸およびＹ軸の指標となるＸ線検出器の構成要素の例を挙げると、２次元状に画素が配列された画素部１０５の画素列、画素の駆動線の引き出し方向、Ｘ線検出器１０４の外形等が考えられる。画素列を用いる場合には、例えば２次元状に配置される画素の並びに沿って、それぞれがＸ軸とＹ軸とになる。画素の駆動線の引き出し方向を用いる場合には、例えば引き出し線の方向をＸ軸とし、読み出し線方向をＹ軸とすることができる。Ｘ線検出器１０４の外形に沿って設定する場合には、例えば外形の縦横２辺の延在方向が、それぞれをＸ軸およびＹ軸とすることができる。Examples of components of the X-ray detector that serve as indicators for the X-axis and Y-axis of the X-ray detector include the pixel row of the pixel section 105 in which pixels are arranged two-dimensionally, the direction in which the pixel drive lines are drawn, and the external shape of the X-ray detector 104. When using pixel rows, for example, the rows of pixels arranged two-dimensionally become the X-axis and Y-axis. When using the direction in which the pixel drive lines are drawn, for example, the direction of the draw-out line can be the X-axis and the direction of the read-out line can be the Y-axis. When setting along the external shape of the X-ray detector 104, for example, the extension directions of the two vertical and horizontal sides of the external shape can be the X-axis and Y-axis, respectively.

前述したように、Ｘ線検出器１０４を地面に垂直に立てた状態で角度精度が悪化するのは、数式（１）および数式（２）において分母が０に近づく領域と、立位撮影で使用する状態（物理的配向）とが一致することが原因となる。よって、加速度センサ２０１をＸ線検出器１０４の物理的配向に対して傾けて配置することで、角度精度の悪化を回避できる。As mentioned above, the deterioration of angular accuracy when the X-ray detector 104 is placed vertically on the ground is caused by the fact that the region where the denominators in formulas (1) and (2) approach 0 coincides with the state (physical orientation) used in standing position imaging. Therefore, by positioning the acceleration sensor 201 at an angle to the physical orientation of the X-ray detector 104, it is possible to avoid the deterioration of angular accuracy.

一般に、Ｘ線検出器１０４を地面に立てて、Ｘ線入射方向に対して回転させた状態で撮影する手技はない。このため、加速度センサ２０１をＸ線検出器１０４に対して４５°傾けて配置することが立位状態での撮影に対して最も効果がある。Generally, there is no procedure in which the X-ray detector 104 is placed upright on the ground and rotated relative to the X-ray incidence direction when taking images. For this reason, it is most effective to position the acceleration sensor 201 at a 45° angle relative to the X-ray detector 104 when taking images in a standing position.

加速度センサ２０１をＸ線検出器１０４のＸＹ軸に対して４５°傾けて配置した場合を例に、Ｘ線検出器１０４を地面に対して立てた時の数式（１）および数式（２）の計算について説明する。加速度センサ２０１をＸＹ軸に対して４５°傾けて配置した場合において、まずＸ線検出器１０４を地面に対して平行にして用いる場合を考える。この場合、重力加速度は、Ｘ方向およびＹ方向には加わらず、すべてＺ方向にかかる。このため、加速度センサ２０１の出力ａｘ１、ａｙ１はともに０Ｇとなり、ａｚ１は＋１Ｇとなる。この状態からＸ線検出器をＹ軸回りで９０°回転させる、すなわち地面に対して立てた場合を考えると、ａｘ＝ａｙ＝＋１Ｇ／√２、ａｚ＝Ｇとなる。数式（１）および数式（２）によれば、角度θおよび角度ψの分母がいずれも０とはならない。したがって、個々の角度が正しく求められ、精度の高い傾き角度が得られる。The calculation of formula (1) and formula (2) when the X-ray detector 104 is erected on the ground will be described using an example in which the acceleration sensor 201 is tilted 45° with respect to the XY axes of the X-ray detector 104. First, consider the case in which the X-ray detector 104 is used parallel to the ground when the acceleration sensor 201 is tilted 45° with respect to the XY axes. In this case, the gravitational acceleration is not applied in the X and Y directions, but is applied entirely in the Z direction. Therefore, the outputs ax1 and ay1 of the acceleration sensor 201 are both 0 G, and az1 is +1 G. If the X-ray detector is rotated 90° around the Y axis from this state, that is, if it is erected on the ground, then ax = ay = +1 G/√2 and az = G. According to formula (1) and formula (2), the denominators of the angles θ and ψ are not both 0. Therefore, each angle can be correctly calculated, and a highly accurate tilt angle can be obtained.

一方で、Ｘ線検出器１０４の角度情報（回転角度）をもとに、Ｘ線検出器１０４の上下方向を検知する機能が搭載されているＸ線撮像装置が存在する。その機能では、Ｘ線検出器がＸ線入射面（設定されるＸＹ軸の何れか）に対して１５°以上回転している場合はＸ線撮影を行うには適正な配置ではないと判定し、撮影が許可されない。このような機能を有するＸ線撮影装置に対しても、本実施形態における加速度センサ２０１を用いることが想定される。この場合、加速度センサ２０１の傾きをＸＹ軸の何れかに対して１５°以上７５°以下とすれば、上記機能を達成できると共に、実際の撮影で使用される条件に対して角度精度の悪化を回避することも可能となる。On the other hand, there are X-ray imaging devices equipped with a function to detect the up-down direction of the X-ray detector 104 based on the angle information (rotation angle) of the X-ray detector 104. With this function, if the X-ray detector is rotated by 15° or more with respect to the X-ray incidence surface (any of the set XY axes), it is determined that the position is not appropriate for X-ray imaging, and imaging is not permitted. It is assumed that the acceleration sensor 201 of this embodiment will be used for X-ray imaging devices with such a function. In this case, if the inclination of the acceleration sensor 201 is set to 15° or more and 75° or less with respect to any of the XY axes, the above function can be achieved and deterioration of the angle accuracy can be avoided under the conditions used in actual imaging.

（第１の実施形態の変形例）
なお、一般的に、加速度センサには、それ自体に１ｍＧ程度のレベルでオフセットノイズが存在する。１Ｇ＝９０°に相当するため、１ｍＧのノイズを角度に換算すると０．０９°となる。したがって、計算される傾き角度の精度を高めるため、加速度センサ自体のノイズの影響を減らすことを目的として、キャリブレーションを実施してもよい。(Modification of the first embodiment)
Generally, the acceleration sensor itself has offset noise at a level of about 1 mG. Since 1 G corresponds to 90°, the noise of 1 mG is converted to an angle of 0.09°. Therefore, in order to increase the accuracy of the calculated tilt angle, calibration may be performed to reduce the effect of noise from the acceleration sensor itself.

キャリブレーションを行うＸ線検出器の構成について図４を用いて説明する。図４は、本変形例を実施するＸ線検出器４０４の構成の一例を示す模式図である。なお、図１に示される構成と同じ機能を呈する構成については同一の参照符号を付記することとしてここでの説明は省略する。The configuration of the X-ray detector that performs the calibration will be described with reference to FIG. 4. FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an X-ray detector 404 that implements this modified example. Note that components that have the same functions as the components shown in FIG. 1 are given the same reference numerals and will not be described here.

キャリブレーションに際し、まず加速度センサ２０１を例えば地面に置いた状態のような既知の姿勢で静止させ、複数回サンプリングして得た出力データを平均化し、その加速度センサ２０１のオフセット値としてメモリ４０７に記憶しておく。そして、測定時にＸ線検出器１０４に配置した加速度センサ２０１からの出力データから、記憶しておいたオフセット値を減算する。When performing the calibration, the acceleration sensor 201 is first held stationary in a known position, such as placed on the ground, and the output data obtained by sampling multiple times is averaged and stored in the memory 407 as the offset value of the acceleration sensor 201. Then, during measurement, the stored offset value is subtracted from the output data from the acceleration sensor 201 placed in the X-ray detector 104.

また、あらかじめ閾値を設定しておき、加速度センサ２０１の出力の変動（複数回サンプリングした出力の差分）が閾値を下回った際に、加速度センサ２０１は静止しているとみなすこともできる。この場合、その時点での加速度センサ２０１からの出力をオフセット値としてメモリ４０７に一旦記憶し、その後Ｘ線検出器１０４の使用時に得た出力からこのオフセット値を減算することとしてもよい。なお、以上の処理は、処理部１０６で実行してもよいが、コントロールＰＣ１０３において実行してもよい。Also, a threshold value may be set in advance, and when the fluctuation in the output of the acceleration sensor 201 (the difference between the outputs sampled multiple times) falls below the threshold value, the acceleration sensor 201 may be considered to be stationary. In this case, the output from the acceleration sensor 201 at that time may be temporarily stored in the memory 407 as an offset value, and then this offset value may be subtracted from the output obtained when the X-ray detector 104 is used. Note that the above processing may be executed by the processing unit 106, or may be executed by the control PC 103.

（第１の実施形態のさらなる変形例）
第１の実施形態では、Ｘ線検出器１０４において使用頻度の高い使用姿勢において、姿勢情報計測装置１０７を物理的配向に対して傾けることで、該姿勢情報計測装置１０７から出力される姿勢情報が悪化することを避けている。しかし、使用状況によっては、加速度センサ２０１からの出力が、Ｘ線検出器１０４の傾き角度の計算に用いることに適さない場合も生じうる。すなわち、加速度センサ２０１の出力の適否を判定して、不適切な場合にはその旨を使用者に報知することが望ましい。このような変形例に係るＸ線検出器５０４の構成の一例について、その模式図である図５を参照して説明する。なお、図１或いは図４に示される構成と同じ機能を呈する構成については同一の参照符号を付記することとしてここでの説明は省略する。(Further Modification of the First Embodiment)
In the first embodiment, in a frequently used posture of the X-ray detector 104, the posture information measuring device 107 is tilted with respect to the physical orientation to avoid deterioration of posture information output from the posture information measuring device 107. However, depending on the usage situation, the output from the acceleration sensor 201 may not be suitable for use in calculating the tilt angle of the X-ray detector 104. That is, it is desirable to determine whether the output of the acceleration sensor 201 is suitable, and to notify the user of the suitability if the output is unsuitable. An example of the configuration of the X-ray detector 504 according to such a modified example will be described with reference to FIG. 5, which is a schematic diagram thereof. Note that the same reference numerals are attached to configurations having the same functions as those shown in FIG. 1 or FIG. 4, and the description thereof will be omitted here.

本変形例では、例えば加速度センサ２０１の出力をもとに、該加速度センサ２０１の出力が、傾き角度を計算した際の角度精度が悪化する領域に近づいたことを判定する。具体的には、姿勢情報計測装置１０７の出力において、判定部５０８は、ａｘ_１とａｙ_１との何れかが予め定めた閾値より小さい、すなわち０に近い値となった時に、加速度センサ２０１からの姿勢情報が角度を計算するのに適さない領域に近づいたと判定する。そして、例えば処理部１０６がその旨をコントロールＰＣ１０３に送信し、コントロールＰＣ１０３が画像や音声を用いてその旨を使用者に報知する。このような態様とすることにより、Ｘ線検出器１０４が使用に適さない回転状態で用いられることを避けることができる。 In this modification, for example, based on the output of the acceleration sensor 201, it is determined that the output of the acceleration sensor 201 approaches a region where the angle accuracy when calculating the tilt angle deteriorates. Specifically, in the output of the posture information measuring device 107, when either_ax1 or_ay1 is smaller than a predetermined threshold, i.e., a value close to 0, the determination unit 508 determines that the posture information from the acceleration sensor 201 approaches a region that is not suitable for calculating the angle. Then, for example, the processing unit 106 transmits a notice to that effect to the control PC 103, and the control PC 103 notifies the user of the notice by using an image or a sound. By adopting such an embodiment, it is possible to prevent the X-ray detector 104 from being used in a rotation state that is not suitable for use.

上述したように、本開示に係る放射線検出器（Ｘ線検出器１０４，４０４，５０４）は、２次元検出部１１０と、姿勢情報計測装置１０７（加速度センサ２０１）とを備える。２次元検出部１１０は、放射線発生装置（Ｘ線発生装置１０１）より照射されて一部が被検体１３０を経た放射線が入射し、該入射した放射線に応じた画像信号を出力する。姿勢情報計測装置１０７は、Ｘ線検出器に固定されることで、同様にＸ線検出器に固定される２次元検出部１１０との位置関係が固定される。姿勢情報計測装置１０７は、重力の作用に基づいてＸ線検出器、すなわち２次元検出部１１０の姿勢情報を出力する。本開示において、姿勢情報計測装置１０７は、Ｘ線検出器の物理的配向に対して傾けて配置される。本実施形態において、重力の作用に基づいて姿勢情報を出力する姿勢情報計測装置１０７として、加速度センサ２０１が例示される。As described above, the radiation detector (X-ray detector 104, 404, 504) according to the present disclosure includes a two-dimensional detection unit 110 and a posture information measurement device 107 (acceleration sensor 201). The two-dimensional detection unit 110 receives radiation irradiated from a radiation generating device (X-ray generating device 101) and part of which passes through a subject 130, and outputs an image signal corresponding to the radiation. The posture information measurement device 107 is fixed to the X-ray detector, and thus the positional relationship with the two-dimensional detection unit 110, which is also fixed to the X-ray detector, is fixed. The posture information measurement device 107 outputs posture information of the X-ray detector, i.e., the two-dimensional detection unit 110, based on the action of gravity. In the present disclosure, the posture information measurement device 107 is disposed at an angle with respect to the physical orientation of the X-ray detector. In the present embodiment, the acceleration sensor 201 is exemplified as the posture information measurement device 107 that outputs posture information based on the action of gravity.

本実施形態において、２次元検出部１１０は、画素部１０５と、画素部１０５の各画素のスイッチ素子（不図示）を制御する駆動回路１０８と、各画素の電荷を読み出す読出回路１０９とを含む。各画素と駆動回路１０８とは駆動線で接続され、読出回路１０９とは読み出し線で接続される。２次元検出部１１０はこれら駆動線および読み出し線を含み、Ｘ線検出器１０４の物理的配向は、これら駆動線および読み出し線のいずれかの延在方向として定義できる。In this embodiment, the two-dimensional detection unit 110 includes a pixel unit 105, a drive circuit 108 that controls a switch element (not shown) of each pixel of the pixel unit 105, and a readout circuit 109 that reads out the charge of each pixel. Each pixel is connected to the drive circuit 108 by a drive line, and to the readout circuit 109 by a readout line. The two-dimensional detection unit 110 includes these drive lines and readout lines, and the physical orientation of the X-ray detector 104 can be defined as the extension direction of either of these drive lines and readout lines.

また、本開示に係るＸ線検出器は、記憶部（メモリ４０７）を備えることができる。姿勢情報計測装置１０７に用いる加速度センサは、該加速度センサ自体に１ｍＧのレベルのオフセットノイズが存在するため、メモリ４０７には、例えばＸ線検出器を予め定めた所定の傾き角度に保持した際に得られたオフセット値が記録されている。実際には、姿勢情報計測装置１０７が出力した姿勢情報からこのオフセット値を減算することで姿勢情報を補正し、得られた値に基づいてＸ線検出器の傾き角度が計算される。The X-ray detector according to the present disclosure may also include a storage unit (memory 407). The acceleration sensor used in the posture information measuring device 107 has offset noise at a level of 1 mG itself, and so the memory 407 records an offset value obtained, for example, when the X-ray detector is held at a predetermined tilt angle. In practice, the posture information is corrected by subtracting this offset value from the posture information output by the posture information measuring device 107, and the tilt angle of the X-ray detector is calculated based on the obtained value.

さらに、本開示に係るＸ線検出器は、判定部５０８を備えることができる。判定部５０８は、姿勢情報計測装置１０７から出力される姿勢情報と閾値とを比較して、比較された姿勢情報が傾き角度の計算に用いるのに適するか否かを判定することができる。また、Ｘ線検出器は、処理部１０６を備えることができ、該処理部１０６は、例えば図９（ｂ）に例示して後述する、Ｘ線検出器を再配置する指標を生成する処理を実行することもできる。なお、この指標は、図９（ｂ）に示すように傾き角度を直接的に示すものであってもよく、Ｘ線検出器の姿勢を使用者に理解させることが可能であればその他の態様であってもよい。Furthermore, the X-ray detector according to the present disclosure may include a determination unit 508. The determination unit 508 may compare the posture information output from the posture information measuring device 107 with a threshold value to determine whether or not the compared posture information is suitable for use in calculating the tilt angle. The X-ray detector may also include a processing unit 106, which may also execute a process for generating an indicator for repositioning the X-ray detector, as exemplified in FIG. 9(b) and described later. Note that this indicator may directly indicate the tilt angle as shown in FIG. 9(b), or may be in any other form as long as it allows the user to understand the posture of the X-ray detector.

以上の構成をＸ線検出器に配することにより、該Ｘ線検出器を地面に対して垂直に立てて用いる場合であっても、計算される傾き角度の精度の低下を回避できる。そして、その結果として、Ｘ線発生装置１０１とＸ線検出器との位置合わせ精度を向上することができる。By arranging the above configuration in the X-ray detector, even when the X-ray detector is used standing vertically to the ground, it is possible to avoid a decrease in the accuracy of the calculated tilt angle. As a result, it is possible to improve the alignment accuracy between the X-ray generating device 101 and the X-ray detector.

（第２の実施形態）
本実施形態では、加速度センサを複数搭載した放射線撮像装置を例に、Ｘ線検出器がどのような傾きで使用された場合であっても、傾き角度を精度よく計算する方法について説明する。Second Embodiment
In this embodiment, a method for calculating the tilt angle with high accuracy regardless of the tilt angle at which the X-ray detector is used will be described, taking a radiation imaging apparatus equipped with a plurality of acceleration sensors as an example.

第１の実施形態では、加速度センサ２０１のＸＹ軸をＸ線検出器のＸＹ軸に対して傾けて配置することで、Ｘ線検出器１０４を地面に垂直に立てた状態での角度精度の悪化を回避した。しかし、角度精度が悪化する配置は、Ｘ線検出器を立てた状態にしたうえで、所定の角度、具体的には加速度センサ２０１を傾けた角度だけ、Ｘ線検出器１０４のＸ線入射面に対して回転させた状態となっている。すなわち、角度精度が悪化する配置をなくすことはできていない。例えば、第１の実施形態で説明した加速度センサ２０１をＸ線検出器１０４のＸＹ軸に対して４５°傾けて配置した場合には、Ｘ線検出器１０４を立てた状態でＸ線入射面に対して４５°回転させた配置がこれに対応する。このような場合、加速度センサ２０１のＸ軸あるいはＹ軸と重力方向とが一致して、数式（１）の角度θあるいは数式（２）の角度ψの分母が０となってしまい、角度精度が悪化する。In the first embodiment, the XY axis of the acceleration sensor 201 is tilted relative to the XY axis of the X-ray detector, thereby avoiding the deterioration of the angular accuracy when the X-ray detector 104 is vertically standing on the ground. However, the arrangement in which the angular accuracy is deteriorated is a state in which the X-ray detector is in an upright state and then rotated by a predetermined angle, specifically, the angle at which the acceleration sensor 201 is tilted, relative to the X-ray incidence surface of the X-ray detector 104. In other words, it is not possible to eliminate the arrangement in which the angular accuracy is deteriorated. For example, when the acceleration sensor 201 described in the first embodiment is tilted 45° relative to the XY axis of the X-ray detector 104, the corresponding arrangement is the X-ray detector 104 rotated 45° relative to the X-ray incidence surface in an upright state. In such a case, the X-axis or Y-axis of the acceleration sensor 201 coincides with the direction of gravity, and the denominator of the angle θ in formula (1) or the angle ψ in formula (2) becomes 0, thereby deteriorating the angular accuracy.

本実施形態では、加速度センサを複数搭載したＸ線検出器を例に、Ｘ線検出器がどのような傾きで使用された場合であっても、傾き角度を精度よく計算する方法について説明する。具体的には、本実施形態では、複数の加速度センサを互いに異なる角度だけ傾けて配置する。これにより、一方の加速度センサの出力が角度精度を悪化させる配置となった時に他方の加速度センサの出力は角度精度を悪化させない配置となり、Ｘ線検出器として角度精度を悪化させることを回避することが可能となる。In this embodiment, an X-ray detector equipped with multiple acceleration sensors is used as an example to explain a method for calculating the tilt angle with high accuracy regardless of the tilt at which the X-ray detector is used. Specifically, in this embodiment, multiple acceleration sensors are arranged at different tilt angles. This ensures that when the output of one acceleration sensor is arranged in a way that deteriorates the angular accuracy, the output of the other acceleration sensor is arranged in a way that does not deteriorate the angular accuracy, making it possible to avoid deterioration of the angular accuracy of the X-ray detector.

図６は、第２の実施形態におけるＸ線検出器６０４と、複数の加速度センサ６０１，６０２との配置図であり、図３と同様の様式でこれらの位置関係を示している。本実施形態では、Ｘ線検出器のＸ軸とＹ軸、第１の加速度センサ６０１のＸ_１軸とＹ_１軸、第２の加速度センサ６０２のＸ_２軸とＹ_２軸が、それぞれ異なる角度となるように配置されている。 Fig. 6 is an arrangement diagram of an X-ray detector 604 and multiple acceleration sensors 601 and 602 in the second embodiment, and shows their positional relationship in a format similar to that of Fig. 3. In this embodiment, the X-axis and Y-axis of the X-ray detector, the X1_- axis and Y1_- axis of the first acceleration sensor 601, and the X2_- axis and Y2_- axis of the second acceleration sensor 602 are arranged to form different angles.

第１の加速度センサ６０１の出力ａｘ_１、ａｙ_１、ａｚ_１を用いて、該加速度センサのＸ_１軸、Ｙ_１軸の地面に対する角度ψ_１、角度θ_１と、該加速度センサのＺ_１軸の重力方向に対する角度φ１とは、以下の式により表される。

Using the outputs_ax1 ,_ay1 , and_az1 of the first acceleration sensor 601, the angles_ψ1 and_θ1 of the X1_- axis and Y1_- axis of the acceleration sensor relative to the ground, and the angle φ1 of the Z1_- axis of the acceleration sensor relative to the direction of gravity are expressed by the following equations.

また、第２の加速度センサ６０２の出力ａｘ_２、ａｙ_２、ａｚ_２を用いて、該加速度センサのＸ_２軸、Ｙ_２軸の地面に対する角度ψ_２、角度θ_２と、該加速度センサのＺ_２軸の重量方向に対する角度φ_２とは、以下の式により表される。

Using the outputs_ax2 ,_ay2 , and_az2 of the second acceleration sensor 602, the angles_{ψ2 and} θ2 of the X2_- axis and Y2_- axis of the acceleration sensor with respect to the ground, and_the angle_φ2 of the Z2_- axis of the acceleration sensor with respect to the weight direction are expressed by the following equations.

ここで、第１の実施形態と同じく、角度φ_１は、角度θ_１と角度ψ_１とから、角度φ_２は、角度θ_２と角度ψ_２とから計算可能な従属角となる。したがって、独立した角度は角度θ_１と角度ψ_１、および角度θ_２と角度ψ_２の４つであり、角度φ_１および角度φ_２についての説明は省略する。 Here, similarly to the first embodiment, angle_φ1 is a dependent angle that can be calculated from angles_θ1 and_ψ1 , and angle_φ2 is a dependent angle that can be calculated from angles_θ2 and_ψ2 . Therefore, there are four independent angles, angles_θ1 and_ψ1 , and angles_θ2 and_ψ2 , and a description of angles_φ1 and_φ2 will be omitted.

具体的な、加速度センサの一例について次に述べる。ここでは、Ｘ線検出器のＸ軸（物理的配向）を基準に、第１の加速度センサ６０１のＸ軸（図４中のＸ_１軸）を３０°、第２の加速度センサ６０２のＸ軸（図４中のＸ_２軸）を６０°傾けて配置する。この場合、第１の加速度センサ６０１の出力が角度精度を悪化させる配置は、Ｘ線検出器６０４を立てた状態からＸ線入射面に対して３０°回転させた配置（以降、配置１）となる。また、第２の加速度センサ６０２の出力が角度精度を悪化させる配置は、Ｘ線検出器６０４を立てた状態からＸ線入射面に対して６０°回転させた配置（配置２）となる。 A specific example of the acceleration sensor will be described below. Here, the X-axis (physical orientation) of the X-ray detector is used as a reference, and the X-axis (X1_- axis in FIG. 4) of the first acceleration sensor 601 is tilted by 30°, and the X-axis (_X2- axis in FIG. 4) of the second acceleration sensor 602 is tilted by 60°. In this case, the arrangement in which the output of the first acceleration sensor 601 deteriorates the angular accuracy is an arrangement in which the X-ray detector 604 is rotated by 30° with respect to the X-ray incidence plane from the upright state (hereinafter, arrangement 1). Also, the arrangement in which the output of the second acceleration sensor 602 deteriorates the angular accuracy is an arrangement in which the X-ray detector 604 is rotated by 60° with respect to the X-ray incidence plane from the upright state (arrangement 2).

配置１のときに第１の加速度センサ６０１の出力のみを使用してＸ線検出器６０４の傾き角度を計算した場合は、角度精度が悪化してしまう。しかし、第１の加速度センサ６０１の出力と第２の加速度センサ６０２の出力との両方を用いてＸ線検出器６０４の傾き角度を計算した場合は、第１の加速度センサ６０１の出力のみを使用する場合に比べてＸ線検出器６０４の傾き角度の計算精度は向上する。When the tilt angle of the X-ray detector 604 is calculated using only the output of the first acceleration sensor 601 in arrangement 1, the angle accuracy deteriorates. However, when the tilt angle of the X-ray detector 604 is calculated using both the output of the first acceleration sensor 601 and the output of the second acceleration sensor 602, the calculation accuracy of the tilt angle of the X-ray detector 604 improves compared to when only the output of the first acceleration sensor 601 is used.

（第２の実施形態の変形例）
さらに、第１の加速度センサ６０１と第２の加速度センサ６０２との出力の適否を判定して、適切な出力をしている加速度センサの出力のみを用いることとしてもよい。このような変形例に係るＸ線検出器７０４の構成の一例について、その模式図である図７を参照して説明する。なお、図１或いは図４に示される構成と同じ機能を呈する構成については同一の参照符号を付記することとしてここでの説明は省略する。(Modification of the second embodiment)
Furthermore, the outputs of the first acceleration sensor 601 and the second acceleration sensor 602 may be judged to be appropriate, and only the output of the acceleration sensor which outputs an appropriate signal may be used. An example of the configuration of the X-ray detector 704 according to such a modified example will be described with reference to a schematic diagram of Fig. 7. Note that components having the same functions as those shown in Fig. 1 or 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted here.

本変形例では、例えば第１の加速度センサ６０１の出力をもとに、第１の加速度センサ６０１の出力が、傾き角度を計算した際の角度精度が悪化する領域に近づいたことを判定する。具体的には、姿勢情報計測装置１０７の出力において、判定部７０８は、ａｘ_１とａｙ_１との何れかが予め定めた閾値より小さい、すなわち０に近い値となった時に、第１の加速度センサ６０１からの姿勢情報が角度を計算するのに適さない領域に近づいたと判定する。この場合、第２の加速度センサ６０２の出力のみを使用してＸ線検出器６０４の傾き角度を計算するようにすれば、第１および第２の加速度センサ６０１，６０２の出力を両方用いた場合よりも高い精度でＸ線検出器７０４の傾き角度を得ることが可能となる。また、第２の加速度センサ６０２を用いた角度精度が悪化する領域に近づいたと判定された場合には、第１の加速度センサ６０１の出力のみを用いることとする。 In this modification, for example, based on the output of the first acceleration sensor 601, it is determined that the output of the first acceleration sensor 601 approaches a region where the angle accuracy when calculating the tilt angle deteriorates. Specifically, in the output of the posture information measuring device 107, when either_ax1 or_ay1 is smaller than a predetermined threshold, i.e., a value close to 0, the determination unit 708 determines that the posture information from the first acceleration sensor 601 approaches a region where the posture information is not suitable for calculating the angle. In this case, if the tilt angle of the X-ray detector 604 is calculated using only the output of the second acceleration sensor 602, it is possible to obtain the tilt angle of the X-ray detector 704 with higher accuracy than when both the outputs of the first and second acceleration sensors 601 and 602 are used. In addition, when it is determined that the angle accuracy using the second acceleration sensor 602 approaches a region where the angle accuracy using the second acceleration sensor 602 deteriorates, only the output of the first acceleration sensor 601 is used.

なお、ここでいう第１の加速度センサ６０１を用いた角度精度が悪化する領域とは、Ｘ線検出器７０４のＸＹ軸を基準として、先の例で第１の加速度センサ６０１を傾けた３０°近傍を意味する。このように、角度精度を低下させない加速度センサの出力を用いることにより、Ｘ線検出器７０４の傾き角度によらず、常に精度よく傾き角度を得ることが可能となる。Note that the region where the angular accuracy deteriorates when using the first acceleration sensor 601 here refers to the vicinity of 30° where the first acceleration sensor 601 is tilted in the previous example with respect to the XY axes of the X-ray detector 704. In this way, by using the output of an acceleration sensor that does not reduce angular accuracy, it is possible to always obtain an accurate tilt angle regardless of the tilt angle of the X-ray detector 704.

上述したように、本実施形態では、姿勢情報計測装置として、第１の姿勢計測装置（第１の加速度センサ６０１）と、第２の姿勢計測装置（第２の加速度センサ６０２）が配される。第１の加速度センサ６０１は、Ｘ線検出器６０４の物理的配向に対して第１の角度だけ傾けて配置され、第２の加速度センサ６０２は、該第１の角度に対して傾けて配置される。なお、例えば第１の加速度センサ６０１が物理的配向に対して傾いていれば、第２の加速度センサ６０２は、物理的配向に沿って配置されてもよい。As described above, in this embodiment, a first posture measurement device (first acceleration sensor 601) and a second posture measurement device (second acceleration sensor 602) are arranged as posture information measurement devices. The first acceleration sensor 601 is arranged tilted at a first angle with respect to the physical orientation of the X-ray detector 604, and the second acceleration sensor 602 is arranged tilted with respect to the first angle. Note that, for example, if the first acceleration sensor 601 is tilted with respect to the physical orientation, the second acceleration sensor 602 may be arranged along the physical orientation.

また、本実施形態に係るＸ線検出器７０４は、判定部７０８を備えることもできる。判定部７０８は、第１の加速度センサ６０１から出力される第１の姿勢情報、および第２の加速度センサ６０２から出力される第２の姿勢情報を閾値と比較する。そして、例えば姿勢情報としての上述したＸ軸とＹ軸とに関する出力が閾値よりも小さい場合に、その姿勢情報を用いないと判定することができる。また、Ｘ線検出器７０４において、処理部１０６は、判定部７０８が用いると判定した姿勢情報を用いて、該Ｘ線検出器７０４の傾き角度を計算する処理を行うことができる。この場合、処理部１０６は、第１の姿勢情報と第２の姿勢情報との少なくともいずれかを用いて、Ｘ線発生装置１０１に対してＸ線検出器７０４を再配置する指標を生成する処理を行うことができる。The X-ray detector 704 according to this embodiment can also include a determination unit 708. The determination unit 708 compares the first attitude information output from the first acceleration sensor 601 and the second attitude information output from the second acceleration sensor 602 with a threshold value. Then, for example, when the output regarding the X-axis and Y-axis as the attitude information is smaller than the threshold value, it can be determined that the attitude information is not to be used. In addition, in the X-ray detector 704, the processing unit 106 can perform a process of calculating the tilt angle of the X-ray detector 704 using the attitude information determined to be used by the determination unit 708. In this case, the processing unit 106 can perform a process of generating an index for repositioning the X-ray detector 704 with respect to the X-ray generating device 101 using at least one of the first attitude information and the second attitude information.

（第３の実施形態）
第１の実施形態および第２の実施形態では、Ｘ線検出器に搭載した姿勢情報計測装置を用いてＸ線検出器の傾き角度を精度よく計算する方法について説明した。本実施形態では、姿勢情報計測装置をＸ線発生装置とＸ線検出器との両方に搭載したＸ線撮像システムで精度よくＸ線発生装置とＸ線検出器との位置合わせを行う方法について、図８を参照して説明する。図８は、本実施形態に係るＸ線撮像システムを、図１等と同様の様式にて模式的に示す図である。Third Embodiment
In the first and second embodiments, a method for accurately calculating the tilt angle of an X-ray detector using a posture information measuring device mounted on the X-ray detector has been described. In this embodiment, a method for accurately aligning an X-ray generator and an X-ray detector in an X-ray imaging system in which posture information measuring devices are mounted on both the X-ray generator and the X-ray detector will be described with reference to Fig. 8. Fig. 8 is a schematic diagram of an X-ray imaging system according to this embodiment in a format similar to that of Fig. 1 etc.

図７に示すＸ線撮像システム８００は、Ｘ線発生装置８１１と、Ｘ線検出器８０４とを備える。また、Ｘ線検出器８０４には第１の加速度センサ８０１が、Ｘ線発生装置８１１には第３の加速度センサ８０３が各々配置される。なお、Ｘ線発生装置８１１およびＸ線検出器８０４は、第１の実施形態で示したＸ線発生装置１０１およびＸ線検出器１０４と同様に、コントロールＰＣ１０３と接続されてこれに制御される。The X-ray imaging system 800 shown in FIG. 7 includes an X-ray generator 811 and an X-ray detector 804. A first acceleration sensor 801 is disposed in the X-ray detector 804, and a third acceleration sensor 803 is disposed in the X-ray generator 811. The X-ray generator 811 and the X-ray detector 804 are connected to and controlled by the control PC 103, similar to the X-ray generator 101 and the X-ray detector 104 shown in the first embodiment.

ここで、Ｘ線発生装置８１１のＸ線照射面内で互いに直角な２軸をそれぞれＸ_Ｇ軸・Ｙ_Ｇ軸とし、Ｘ線照射方向をＺ_Ｇ軸とする。また、Ｘ線検出器８０４のＸ線入射面内で互いに直角な２軸をそれぞれＸ_Ｄ軸・Ｙ_Ｄ軸とし、Ｘ線入射方向をＺ_Ｄ軸とする。そして、Ｘ線検出器８０４に搭載した第１の加速度センサ８０１のＸ線入射面内で互いに直角な２軸をＸ_Ａ１軸とＹ_Ａ１軸とし、Ｘ線入射面に対して垂直方向をＺ_Ａ１軸とする。また、Ｘ線発生装置８１１に搭載した第３の加速度センサ８０３のＸ線照射面内で互いに直角な２軸をＸ_Ａ３軸とＹ_Ａ３軸とし、Ｘ線照射面に垂直な方向をＺ_Ａ３軸とする。 Here, two axes perpendicular to each other in the X-ray irradiation plane of the X-ray generator 811 are respectively the_XG axis and the_YG axis, and the X-ray irradiation direction is respectively the_ZG axis. Furthermore, two axes perpendicular to each other in the X-ray incidence plane of the X-ray detector 804 are respectively the_XD axis and the_YD axis, and the X-ray incidence direction is respectively the_ZD axis. Furthermore, two axes perpendicular to each other in the X-ray incidence plane of the first acceleration sensor 801 mounted on the X-ray detector 804 are respectively the_XA1 axis and the_YA1 axis, and the direction perpendicular to the X-ray incidence plane is respectively the_ZA1 axis. Furthermore, two axes perpendicular to each other in the X-ray irradiation plane of the third acceleration sensor 803 mounted on the X-ray generator 811 are respectively the_XA3 axis and the_YA3 axis, and the direction perpendicular to the X-ray irradiation plane is respectively the_ZA3 axis.

Ｘ_Ｄ軸およびＹ_Ｄ軸の方向は第１の実施形態と同様に定義できるように、Ｘ_Ｇ軸およびＹ_Ｇ軸はＸ線発生装置８１１のコリメータの可動方向に対応させて定義することができる。一例として、Ｘ_Ｄ軸に対してＸ_Ａ１軸を４５°傾けて第１の加速度センサ８０１を配置し、Ｘ_Ｇ軸に対してＸ_Ａ２軸を４５°傾けて第３の加速度センサ８０３を配置する。これにより、第１の加速度センサ８０１の出力である第１の姿勢情報をもとにＸ線検出器８０４の傾き角度が得られ、第３の加速度センサ８０３の出力である第３の姿勢情報をもとにＸ線発生装置８１１のＸ線照射面に対する傾き角度が得られる。 Just as the directions of the XD_- axis and the_YD- axis can be defined in the same manner as in the first embodiment, the XG_- axis and the_YG- axis can be defined so as to correspond to the movable direction of the collimator of the X-ray generator 811. As an example, the first acceleration sensor 801 is disposed with the XA1_- axis tilted by 45° with respect to the XD_- axis, and the third acceleration sensor 803 is disposed with the_XA2- axis tilted by 45° with respect to the_XG- axis. As a result, the tilt angle of the X-ray detector 804 is obtained based on the first attitude information which is the output of the first acceleration sensor 801, and the tilt angle of the X-ray generator 811 with respect to the X-ray irradiation surface is obtained based on the third attitude information which is the output of the third acceleration sensor 803.

これらの計算された傾き角度を用いて、例えばコントロールＰＣ１０３は、Ｘ線発生装置８１１とＸ線検出器８０４との配置が適正か否かを判定する。そして、不適正な配置であると判定した場合は、Ｘ線発生装置８１１あるいはＸ線検出器８０４を再配置するための指標を発生し、例えばコントロールＰＣ１０３のモニタにこれを表示することができる。Using these calculated tilt angles, for example, the control PC 103 determines whether the positioning of the X-ray generator 811 and the X-ray detector 804 is appropriate. If it is determined that the positioning is inappropriate, an indicator for repositioning the X-ray generator 811 or the X-ray detector 804 is generated, and this can be displayed, for example, on the monitor of the control PC 103.

図９は、このような不適切な配置とその際に表示される指標の一例を示す。例えば、Ｘ線発生装置８１１とＸ線検出器８０４とが図９（ａ）に示す位置関係にある場合、Ｘ線検出器８０４をＸ_Ｄ軸回りおよびＹ_Ｄ軸回りにそれぞれ回転させて位置関係を修正することを要する。コントロールＰＣ１０３のモニタ１０３ａには、Ｘ_Ｄ軸およびＹ_Ｄ軸を中心としてＸ線検出器８０４を各々どの程度回転させればよいかを、矢印１０３ｂ，１０３ｃを指標として表示する。使用者は、これら指標を参照して、Ｘ線発生装置８１１とＸ線検出器８０４との位置合わせを行うことができる。なお、図９（ｂ）に示した指標は一例であり、実際に傾き角度を表示してもよく、立体表示したＸ線検出器８０４がＸ線の照射野面に対してずれた状態を表示させてもよい。すなわち、使用者がＸ線検出器８０４の傾き状態を把握可能であれば指標の表示形態はここで述べた例に限られない。 FIG. 9 shows an example of such an inappropriate arrangement and an index displayed at that time. For example, when the X-ray generator 811 and the X-ray detector 804 are in the positional relationship shown in FIG. 9(a), it is necessary to rotate the X-ray detector 804 around the_XD axis and the_YD axis to correct the positional relationship. The monitor 103a of the control PC 103 displays arrows 103b and 103c as indexes to indicate how much the X-ray detector 804 should be rotated around the_XD axis and the_YD axis. The user can align the X-ray generator 811 and the X-ray detector 804 by referring to these indexes. Note that the indexes shown in FIG. 9(b) are only an example, and the actual tilt angle may be displayed, or the state in which the X-ray detector 804 is stereoscopically displayed and deviated from the X-ray irradiation field surface may be displayed. In other words, the display form of the index is not limited to the example described here as long as the user can grasp the tilt state of the X-ray detector 804.

本実施形態では、Ｘ_Ａ１軸およびＸ_Ａ２軸をそれぞれＸ_Ｄ軸およびＸ_Ｇ軸に対して４５°傾けた配置となるように第１の加速度センサ８０１および第３の加速度センサ８０３を配置している。これにより、Ｘ線検出器８０４を地面に垂直に立ててＸ線発生装置８１１と対応させた配置で角度精度が悪化することを回避できる。 In this embodiment, the first acceleration sensor 801 and the third acceleration sensor 803 are arranged so that the XA1_- axis and the XA2_- axis are inclined at 45° with respect to the XD_- axis and the_XG- axis, respectively. This makes it possible to avoid deterioration of angular accuracy caused by an arrangement in which the X-ray detector 804 is set vertically on the ground and corresponds to the X-ray generator 811.

なお、ここでは、第１の加速度センサ８０１および第３の加速度センサ８０３を、Ｘ線検出器８０４およびＸ線発生装置８１１に対してそれぞれ４５°傾けた例で説明している。しかし、各々の方向け角度は、第１の実施形態で述べたように４５°に限定するものではなく、Ｘ線発生装置８１１やＸ線検出器８０４を実際に使用する配置を踏まえて決定することができる。Here, an example is described in which the first acceleration sensor 801 and the third acceleration sensor 803 are inclined at 45° with respect to the X-ray detector 804 and the X-ray generator 811, respectively. However, the respective orientation angles are not limited to 45° as described in the first embodiment, and can be determined based on the actual placement of the X-ray generator 811 and the X-ray detector 804 for use.

また、図８に示す例では、Ｘ線検出器８０４およびＸ線発生装置８１１に、それぞれ１つずつ加速度センサを搭載している。しかし、第２の実施形態のように、複数の加速度センサを互いに異なる角度だけ傾けて配置してもよい。Ｘ線検出器８０４およびＸ線発生装置８１１に各々２つの各速度センサを配置し、さらに特定の角度に各々の角度センサが傾けられることで、角度精度が悪化することを補うことが可能となる。また、本実施形態で述べた指標は、第１の実施形態或いは第２の実施形態で述べたコントロールＰＣ１０３において表示されることとしてもよい。In the example shown in FIG. 8, the X-ray detector 804 and the X-ray generator 811 are each equipped with one acceleration sensor. However, as in the second embodiment, multiple acceleration sensors may be arranged tilted at different angles. By arranging two speed sensors each in the X-ray detector 804 and the X-ray generator 811 and further tilting each angle sensor at a specific angle, it is possible to compensate for the deterioration of angle accuracy. In addition, the indicators described in this embodiment may be displayed on the control PC 103 described in the first or second embodiment.

本実施形態に係る放射線撮影システムは、放射線発生装置（Ｘ線発生装置８１１）と上述した放射線検出器（Ｘ線検出器８０４）を備える。本実施形態では、Ｘ線発生装置８１１は、重力の作用に基づいて該Ｘ線発生装置８１１の姿勢情報を出力する発生装置側姿勢情報計測装置（第３の加速度センサ８０３）を有することができる。そして、この場合、第３の加速度センサ８０３は、Ｘ線発生装置８１１の発生装置側物理的配向に対して傾けて配置される。The radiation imaging system according to this embodiment includes a radiation generating device (X-ray generating device 811) and the above-mentioned radiation detector (X-ray detector 804). In this embodiment, the X-ray generating device 811 can have a generator-side attitude information measuring device (third acceleration sensor 803) that outputs attitude information of the X-ray generating device 811 based on the action of gravity. In this case, the third acceleration sensor 803 is disposed at an angle with respect to the generator-side physical orientation of the X-ray generating device 811.

また、本実施形態に係る放射線撮影システムにおいて、第１の姿勢情報計測装置（第１の加速度センサ８０１）は、姿勢情報（第２の姿勢情報）を出力する。また、第３の姿勢情報計測装置（第３の加速度センサ８０３）は、発生装置側姿勢情報（第３の姿勢情報）を出力する。処理部１０６は、これら姿勢情報と発生装置側姿勢情報とを受信することができる。そして、処理部１０６は、これら姿勢情報を用いて、Ｘ線発生装置８１１に対してＸ線検出器８０４を再配置するための指標を生成する処理を行うこともできる。In addition, in the radiation imaging system according to this embodiment, the first posture information measuring device (first acceleration sensor 801) outputs posture information (second posture information). Furthermore, the third posture information measuring device (third acceleration sensor 803) outputs generator side posture information (third posture information). The processing unit 106 can receive this posture information and the generator side posture information. Then, the processing unit 106 can also perform processing to generate an index for repositioning the X-ray detector 804 relative to the X-ray generator 811 using this posture information.

なお、本実施形態に係る放射線撮像システムでは、上述した第２の実施形態のように、Ｘ線検出器８０４側に、第１の姿勢情報計測装置と、第２の姿勢情報計測装置とを配してもよい。この場合、第１の姿勢情報計測装置は、Ｘ線検出器８０４の物理的配向に対して第１の角度傾けて配置されるとよく、第２の姿勢情報計測装置は、該第１の角度に対して傾けて配置されるとよい。また、同様に、Ｘ線発生装置８１１側の姿勢情報計測装置として、第１の発生装置側姿勢情報計測装置と第２の発生装置側姿勢情報計測装置とを配してもよい。この場合、第１の発生装置側姿勢情報計測装置は、Ｘ線発生装置８１１の物理的配向に対して第２の角度傾けて配置されるとよく、第２の発生装置側姿勢情報計測装置は、該第２の角度に対して傾けて配置されるとよい。そして、処理部１０６は、これら姿勢情報計測装置の出力する姿勢情報を用いて、Ｘ線発生装置８１１に対してＸ線検出器８０４を再配置するための指標を生成する。より詳細には、第１の姿勢情報計測装置と第２の姿勢情報計測装置との少なくともいずれかが出力する姿勢情報と、第１の発生装置側姿勢情報計測装置と第２の発生装置側姿勢情報計測装置との少なくともいずれかが出力する発生装置側姿勢情報とを用いる。In addition, in the radiation imaging system according to this embodiment, as in the second embodiment described above, a first posture information measuring device and a second posture information measuring device may be arranged on the X-ray detector 804 side. In this case, the first posture information measuring device may be arranged at a first angle with respect to the physical orientation of the X-ray detector 804, and the second posture information measuring device may be arranged at a tilt with respect to the first angle. Similarly, a first generator-side posture information measuring device and a second generator-side posture information measuring device may be arranged as posture information measuring devices on the X-ray generator 811 side. In this case, the first generator-side posture information measuring device may be arranged at a second angle with respect to the physical orientation of the X-ray generator 811, and the second generator-side posture information measuring device may be arranged at a tilt with respect to the second angle. Then, the processing unit 106 uses the posture information output by these posture information measuring devices to generate an index for repositioning the X-ray detector 804 with respect to the X-ray generator 811. More specifically, the posture information output by at least one of the first posture information measuring device and the second posture information measuring device, and the generator-side posture information output by at least one of the first generator-side posture information measuring device and the second generator-side posture information measuring device are used.

以上の構成を放射線撮像システムに配することにより、該Ｘ線検出器を地面に対して垂直に立てて用いる場合であっても、Ｘ線発生装置とＸ線検出器とで計算される傾き角度の精度の低下を回避できる。そして、その結果として、Ｘ線発生装置８１１とＸ線検出器８０４との位置合わせ精度を向上することができる。By arranging the above configuration in a radiation imaging system, even when the X-ray detector is used standing vertically to the ground, it is possible to avoid a decrease in the accuracy of the tilt angle calculated by the X-ray generator and the X-ray detector. As a result, it is possible to improve the alignment accuracy between the X-ray generator 811 and the X-ray detector 804.

なお、上述した開示は、以下の構成を含む。
（構成１）
放射線発生装置より照射されて一部が被検体を経た放射線が入射し、該入射した放射線に応じた画像信号を出力する２次元検出部と、
前記２次元検出部との位置関係が固定されて、重力の作用に基づいて前記２次元検出部の姿勢情報を出力する姿勢情報計測装置と、を備える放射線検出器であって、
前記姿勢情報計測装置は、前記放射線検出器の物理的配向に傾けて配置される、放射線検出器。
（構成２）
前記姿勢情報計測装置から出力される姿勢情報と閾値とを比較して、前記比較された姿勢情報が傾き角度の計算に用いるのに適するか否かを判定する判定部をさらに備える、構成１に記載の放射線検出器。
（構成３）
前記姿勢情報に基づいて、前記放射線検出器を再配置する指標を生成する処理を行う処理部をさらに備える、構成１又は２に記載の放射線検出器。
（構成４）
前記処理部は、前記指標として傾き角度に関する情報を生成する、構成３に記載の放射線検出器。
（構成５）
前記姿勢情報計測装置は、前記物理的配向に対して第１の角度だけ傾けて配置される第１の姿勢情報計測装置と、前記第１の角度に対して傾けて配置される第２の姿勢情報計測装置とを備える、構成１に記載の放射線検出器。
（構成６）
前記第２の姿勢情報計測装置は、前記物理的配向に沿って配置される構成５に記載の放射線検出器。
（構成７）
前記第１の姿勢情報計測装置から出力される第１の姿勢情報、および前記第２の姿勢情報計測装置から出力される第２の姿勢情報を閾値と比較して、前記比較された姿勢情報を傾き角度の計算に用いるか否かを判定する判定部をさらに備える、構成５又は６に記載の放射線検出器。
（構成８）
前記用いると判定された姿勢情報を用いて、前記放射線検出器の傾き角度を計算する処理を行う処理部をさらに備える、構成７に記載の放射線検出器。
（構成９）
前記第１の姿勢情報計測装置から出力される第１の姿勢情報、および前記第２の姿勢情報計測装置から出力される第２の姿勢情報の少なくともいずれかを用いて、前記放射線発生装置に対して前記放射線検出器を再配置する指標を生成する処理を行う処理部をさらに備える、構成５乃至８のいずれかに記載の放射線検出器。
（構成１０）
前記姿勢情報を補正する際に用いる、前記放射線検出器が所定の傾き角度の際に得られたオフセット値を記憶する記憶部をさらに備える、構成１乃至９のいずれかに記載の放射線検出器。
（構成１１）
前記２次元検出部は、前記放射線が入射するように行列状に配置された画素部と、前記画素部の画素の各々を駆動させる駆動線と、前記画素の各々から出力される信号を読み出す読み出し線と、を含み、前記物理的配向は、前記駆動線および前記読み出し線のいずれかの延在方向に沿った方向である、構成１乃至１０のいずれかに記載の放射線検出器。
（構成１２）
前記姿勢情報計測装置は、加速度センサを用いて姿勢情報を出力する構成１乃至１１のいずれかに記載の放射線検出器。
（構成１３）
前記放射線発生装置と、
構成１乃至１２のいずれかに記載の放射線検出器と、を備え、
前記放射線発生装置は、重力の作用に基づいて前記放射線発生装置の姿勢情報を出力する発生装置側姿勢情報計測装置を有し、
前記発生装置側姿勢情報計測装置は、前記放射線発生装置の発生装置側物理的配向に対して傾けて配置される、放射線撮像システム。
（構成１４）
前記放射線検出器は、前記姿勢情報計測装置の出力する姿勢情報と、前記発生装置側姿勢情報計測装置の出力する発生装置側姿勢情報と、を用いて前記放射線発生装置に対して前記放射線検出器を再配置するための指標を生成する処理を行う処理部をさらに備える、構成１３に記載の放射線撮像システム。
（構成１５）
前記姿勢情報計測装置は、前記物理的配向に対して第１の角度だけ傾けて配置される第１の姿勢情報計測装置と、前記第１の角度に対して傾けて配置される第２の姿勢情報計測装置とを備え、
前記発生装置側姿勢情報計測装置は、前記発生装置側物理的配向に対して第２の角度だけ傾けて配置される第１の発生装置側姿勢情報計測装置と、前記第２の角度に対して傾けて配置される第２の発生装置側姿勢情報計測装置とを備え、
前記処理部は、前記第１の姿勢情報計測装置と前記第２の姿勢情報計測装置との少なくともいずれかが出力する姿勢情報と、前記第１の発生装置側姿勢情報計測装置と前記第２の発生装置側姿勢情報計測装置との少なくともいずれかが出力する発生装置側姿勢情報と、を用いて前記指標を生成する、構成１４に記載の放射線撮像システム。 The above disclosure includes the following configurations.
(Configuration 1)
a two-dimensional detection unit into which radiation emitted from a radiation generating device and partly transmitted through a subject is incident and which outputs an image signal corresponding to the incident radiation;
a posture information measuring device that is fixed in position relative to the two-dimensional detection unit and outputs posture information of the two-dimensional detection unit based on the effect of gravity,
The posture information measuring device is disposed at an angle to a physical orientation of the radiation detector.
(Configuration 2)
2. The radiation detector according to configuration 1, further comprising a determination unit that compares the posture information output from the posture information measuring device with a threshold value to determine whether the compared posture information is suitable for use in calculating an inclination angle.
(Configuration 3)
3. The radiation detector according to configuration 1 or 2, further comprising a processing unit configured to perform processing for generating an index for repositioning the radiation detector based on the posture information.
(Configuration 4)
The radiation detector according to configuration 3, wherein the processing unit generates information relating to an inclination angle as the index.
(Configuration 5)
2. The radiation detector of claim 1, wherein the posture information measuring device includes a first posture information measuring device arranged at a first angle with respect to the physical orientation, and a second posture information measuring device arranged at a tilt with respect to the first angle.
(Configuration 6)
The radiation detector according to configuration 5, wherein the second posture information measuring device is arranged along the physical orientation.
(Configuration 7)
7. The radiation detector according to configuration 5 or 6, further comprising a determination unit that compares first orientation information output from the first orientation information measuring device and second orientation information output from the second orientation information measuring device with a threshold value, and determines whether or not to use the compared orientation information in calculating a tilt angle.
(Configuration 8)
8. The radiation detector according to configuration 7, further comprising a processing unit that performs processing for calculating a tilt angle of the radiation detector using the posture information determined to be used.
(Configuration 9)
The radiation detector according to any one of configurations 5 to 8, further comprising a processing unit that performs processing to generate an index for repositioning the radiation detector with respect to the radiation generation device, using at least one of first posture information output from the first posture information measuring device and second posture information output from the second posture information measuring device.
(Configuration 10)
10. The radiation detector according to any one of configurations 1 to 9, further comprising a storage unit configured to store an offset value obtained when the radiation detector is at a predetermined tilt angle, and used when correcting the posture information.
(Configuration 11)
11. The radiation detector of any one of configurations 1 to 10, wherein the two-dimensional detection unit includes a pixel unit arranged in a matrix so that the radiation is incident thereon, drive lines that drive each of the pixels of the pixel unit, and readout lines that read out signals output from each of the pixels, and the physical orientation is a direction along an extension direction of either the drive lines or the readout lines.
(Configuration 12)
12. The radiation detector according to any one of configurations 1 to 11, wherein the posture information measuring device outputs the posture information using an acceleration sensor.
(Configuration 13)
The radiation generating device;
A radiation detector according to any one of configurations 1 to 12,
the radiation generation device includes a radiation generation device side attitude information measuring device that outputs attitude information of the radiation generation device based on the action of gravity,
A radiation imaging system, wherein the generator side orientation information measurement device is disposed at an angle with respect to a generator side physical orientation of the radiation generator.
(Configuration 14)
14. The radiation imaging system of claim 13, wherein the radiation detector further includes a processing unit that performs processing to generate an index for repositioning the radiation detector with respect to the radiation generator, using the orientation information output by the orientation information measuring device and the generator side orientation information output by the generator side orientation information measuring device.
(Configuration 15)
the posture information measuring device includes a first posture information measuring device disposed at a first angle with respect to the physical orientation, and a second posture information measuring device disposed at a tilt with respect to the first angle,
the generator side attitude information measurement device includes a first generator side attitude information measurement device arranged at a tilt by a second angle with respect to the generator side physical orientation, and a second generator side attitude information measurement device arranged at a tilt with respect to the second angle,
15. The radiation imaging system of configuration 14, wherein the processing unit generates the index using posture information output by at least one of the first posture information measuring device and the second posture information measuring device, and generator side posture information output by at least one of the first generator side posture information measuring device and the second generator side posture information measuring device.

（その他の実施形態）
Ｘ線検出器に配置されて該検出器の姿勢に関する情報を出力する加速度センサ等のセンサの出力を用い、Ｘ線発生装置に対する姿勢の適否を判定し、その結果を指標として生じする形態も、本開示の一部を構成する。この場合、本開示は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。Other Embodiments
The present disclosure also includes a configuration in which the output of a sensor such as an acceleration sensor that is disposed in the X-ray detector and outputs information regarding the attitude of the detector is used to determine whether the attitude of the detector relative to the X-ray generator is appropriate, and the result is used as an index. In this case, the present disclosure can also be realized by a process in which a program that realizes one or more functions of the above-mentioned embodiments is supplied to a system or device via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or device read and execute the program. The present disclosure can also be realized by a circuit (e.g., ASIC) that realizes one or more functions.

１００放射線撮像システム
１０１、８１１Ｘ線発生装置
１０２Ｘ線制御装置
１０３コントロールＰＣ
１０４、４０４、５０４、６０４、７０４、８０４Ｘ線検出器
１０５画素部
１０６処理部
１０７姿勢情報計測装置
１０８駆動回路
１０９読出回路
１１０２次元検出部
１３０被検体
２０１加速度センサ
６０１、８０１第１の加速度センサ
６０２第２の加速度センサ
８０３第３の加速度センサ100 Radiation imaging system 101, 811 X-ray generator 102 X-ray control device 103 Control PC
104, 404, 504, 604, 704, 804 X-ray detector 105 Pixel unit 106 Processing unit 107 Posture information measuring device 108 Drive circuit 109 Readout circuit 110 Two-dimensional detection unit 130 Subject 201 Acceleration sensors 601, 801 First acceleration sensor 602 Second acceleration sensor 803 Third acceleration sensor

Claims

Translated fromJapanese

放射線発生装置より照射されて一部が被検体を経た放射線が入射し、該入射した放射線に応じた画像信号を出力する２次元検出部と、
前記２次元検出部との位置関係が固定されて、重力の作用に基づいて前記２次元検出部の姿勢情報を出力する姿勢情報計測装置と、を備える放射線検出器であって、
前記姿勢情報計測装置は、前記放射線検出器の物理的配向に傾けて配置される、放射線検出器。 a two-dimensional detection unit into which radiation emitted from a radiation generating device and partly transmitted through a subject is incident and which outputs an image signal corresponding to the incident radiation;
a posture information measuring device that is fixed in position relative to the two-dimensional detection unit and outputs posture information of the two-dimensional detection unit based on the effect of gravity,
The posture information measuring device is disposed at an angle to a physical orientation of the radiation detector.

前記姿勢情報計測装置から出力される姿勢情報と閾値とを比較して、前記比較された姿勢情報が傾き角度の計算に用いるのに適するか否かを判定する判定部をさらに備える、請求項１に記載の放射線検出器。The radiation detector of claim 1 further comprises a determination unit that compares the posture information output from the posture information measurement device with a threshold value and determines whether the compared posture information is suitable for use in calculating the tilt angle.

前記姿勢情報に基づいて、前記放射線検出器を再配置する指標を生成する処理を行う処理部をさらに備える、請求項１に記載の放射線検出器。The radiation detector according to claim 1, further comprising a processing unit that performs processing to generate an index for repositioning the radiation detector based on the posture information.

前記処理部は、前記指標として傾き角度に関する情報を生成する、請求項３に記載の放射線検出器。The radiation detector of claim 3, wherein the processing unit generates information related to the tilt angle as the index.

前記姿勢情報計測装置は、前記物理的配向に対して第１の角度だけ傾けて配置される第１の姿勢情報計測装置と、前記第１の角度に対して傾けて配置される第２の姿勢情報計測装置とを備える、請求項１に記載の放射線検出器。The radiation detector of claim 1, wherein the posture information measuring device comprises a first posture information measuring device arranged at a first angle with respect to the physical orientation, and a second posture information measuring device arranged at a tilt with respect to the first angle.

前記第２の姿勢情報計測装置は、前記物理的配向に沿って配置される請求項５に記載の放射線検出器。The radiation detector of claim 5, wherein the second posture information measuring device is arranged along the physical orientation.

前記第１の姿勢情報計測装置から出力される第１の姿勢情報、および前記第２の姿勢情報計測装置から出力される第２の姿勢情報を閾値と比較して、前記比較された姿勢情報を傾き角度の計算に用いるか否かを判定する判定部をさらに備える、請求項５に記載の放射線検出器。The radiation detector according to claim 5, further comprising a determination unit that compares the first attitude information output from the first attitude information measuring device and the second attitude information output from the second attitude information measuring device with a threshold value and determines whether or not the compared attitude information is to be used in calculating the tilt angle.

前記用いると判定された姿勢情報を用いて、前記放射線検出器の傾き角度を計算する処理を行う処理部をさらに備える、請求項７に記載の放射線検出器。The radiation detector according to claim 7, further comprising a processing unit that performs processing to calculate the tilt angle of the radiation detector using the posture information determined to be used.

前記第１の姿勢情報計測装置から出力される第１の姿勢情報、および前記第２の姿勢情報計測装置から出力される第２の姿勢情報の少なくともいずれかを用いて、前記放射線発生装置に対して前記放射線検出器を再配置する指標を生成する処理を行う処理部をさらに備える、請求項５に記載の放射線検出器。The radiation detector according to claim 5, further comprising a processing unit that performs processing to generate an index for repositioning the radiation detector with respect to the radiation generating device, using at least one of the first posture information output from the first posture information measuring device and the second posture information output from the second posture information measuring device.

前記姿勢情報を補正する際に用いる、前記放射線検出器が所定の傾き角度の際に得られたオフセット値を記憶する記憶部をさらに備える、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の放射線検出器。The radiation detector according to any one of claims 1 to 9, further comprising a storage unit that stores an offset value obtained when the radiation detector is at a predetermined tilt angle and that is used when correcting the posture information.

前記２次元検出部は、前記放射線が入射するように行列状に配置された画素部と、前記画素部の画素の各々を駆動させる駆動線と、前記画素の各々から出力される信号を読み出す読み出し線と、を含み、前記物理的配向は、前記駆動線および前記読み出し線のいずれかの延在方向に沿った方向である、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の放射線検出器。The radiation detector according to any one of claims 1 to 9, wherein the two-dimensional detection unit includes a pixel unit arranged in a matrix so that the radiation is incident thereon, a drive line for driving each of the pixels in the pixel unit, and a readout line for reading out a signal output from each of the pixels, and the physical orientation is a direction along the extension direction of either the drive line or the readout line.

前記姿勢情報計測装置は、加速度センサを用いて姿勢情報を出力する請求項１乃至９のいずれか１項に記載の放射線検出器。The radiation detector according to any one of claims 1 to 9, wherein the posture information measuring device outputs posture information using an acceleration sensor.

前記放射線発生装置と、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の放射線検出器と、を備え、
前記放射線発生装置は、重力の作用に基づいて前記放射線発生装置の姿勢情報を出力する発生装置側姿勢情報計測装置を有し、
前記発生装置側姿勢情報計測装置は、前記放射線発生装置の発生装置側物理的配向に対して傾けて配置される、放射線撮像システム。 The radiation generating device;
The radiation detector according to any one of claims 1 to 9,
the radiation generation device includes a radiation generation device side attitude information measuring device that outputs attitude information of the radiation generation device based on the action of gravity,
A radiation imaging system, wherein the generator side orientation information measurement device is disposed at an angle with respect to a generator side physical orientation of the radiation generator.

前記放射線検出器は、前記姿勢情報計測装置の出力する姿勢情報と、前記発生装置側姿勢情報計測装置の出力する発生装置側姿勢情報と、を用いて前記放射線発生装置に対して前記放射線検出器を再配置するための指標を生成する処理を行う処理部をさらに備える、請求項１３に記載の放射線撮像システム。The radiation imaging system according to claim 13, further comprising a processing unit that performs processing to generate an index for repositioning the radiation detector relative to the radiation generator using the orientation information output by the orientation information measurement device and the generator-side orientation information output by the generator-side orientation information measurement device.