JP4448084B2 - Radiation detection system and method for driving radiation detection system - Google Patents

Radiation detection system and method for driving radiation detection system Download PDF

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Description

本発明は、放射線検出システム及び放射線検出システムの駆動方法に係わり、特に可視光もしくはX線に代表される放射線を利用した撮像装置、例えばスチールカメラあるいは放射線撮像装置等の一次元もしくは二次元の撮像装置に好適に用いられる放射線検出システム及び放射線検出システムの駆動方法に関する。   The present invention relates to a radiation detection system and a method for driving the radiation detection system, and in particular, one-dimensional or two-dimensional imaging such as an imaging device using radiation typified by visible light or X-ray, such as a still camera or a radiation imaging device. The present invention relates to a radiation detection system suitably used for an apparatus and a method for driving the radiation detection system.

従来、写真といえば光学カメラと銀塩フィルムを使用した銀塩写真が大半を占めていた。半導体技術が発達しCCD型センサ、MOS型センサで代表されるSi単結晶センサを用いた固体撮像素子を用いてビデオカムコーダのような動画の画像を撮影できる撮像装置が発達してきているものの、これら画像は画素数においてもSN比においても銀塩写真にはかなわず、静止した画像を写し込むには銀塩写真を使うのが普通であった。   Traditionally speaking, silver halide photography using an optical camera and a silver halide film has been the majority. Although semiconductor technology has been developed, imaging devices capable of capturing moving images such as video camcorders using solid-state imaging devices using Si single crystal sensors represented by CCD sensors and MOS sensors have been developed. The image does not match the silver halide photograph in terms of the number of pixels and the S / N ratio, and the silver salt photograph is usually used to capture a still image.

これに対し近年、コンピュータによる画像処理、電子ファイルによる保存、電子メールによる画像の伝送の要求が高まり、銀塩写真画像に劣らないディジタル信号として出力する電子撮像装置が望まれている。このことは一般の写真のみならず検査や医療の分野でも同じことがいえる。   On the other hand, in recent years, there has been an increasing demand for image processing by a computer, storage by an electronic file, and transmission of an image by e-mail, and an electronic imaging device that outputs a digital signal that is inferior to a silver salt photograph image is desired. The same can be said for not only general photography but also inspection and medical fields.

例えば医療の分野において銀塩写真技術を使うものとしてはX線写真が一般的である。これはX線源から出たX線を人体の患部に照射し、その透過の情報をもって、例えば骨折や腫瘍の有無を判断するもので長い間医療の診断に広く使われている。通常、患部を透過したX線は一度蛍光体に入射させ可視光に変換しこれを銀塩フィルムに露光する。しかし、銀塩フィルムは感度がよく、また解像度が高いという長所があるものの、現像に時間がかかる、保存・管理に手間がかかる、遠隔地にすぐ送れない、等の短所があり、先に述べたように銀塩写真画像に劣らないディジタル信号として出力する電子X線撮像装置が望まれている。もちろん、これは医療分野に係わらず、構造物などの検体の非破壊検査などでも同様である。   For example, X-ray photography is generally used in the medical field as a silver salt photography technique. This is a technique for irradiating an affected part of a human body with X-rays emitted from an X-ray source and determining the presence or absence of a fracture or a tumor, for example, based on the transmission information, and has been widely used for medical diagnosis for a long time. Usually, X-rays transmitted through the affected area are once incident on a phosphor, converted into visible light, and exposed to a silver salt film. However, although silver salt film has the advantages of high sensitivity and high resolution, it has the disadvantages that it takes time to develop, it takes time to store and manage, and it cannot be sent immediately to remote locations. Thus, there is a demand for an electronic X-ray imaging apparatus that outputs a digital signal that is not inferior to a silver halide photographic image. Of course, this is the same for non-destructive inspection of specimens such as structures regardless of the medical field.

この要望に対し水素化アモルファスシリコン(以下、a−Siと記す)の光電変換素子を用いた撮像素子を二次元に並べた大型センサを用いた撮像装置の開発がされている。この種の撮像装置は例えばおよそ一辺が30〜50cmの絶縁基板上にスパッタ装置や化学的気相堆積装置(CVD装置)等を使ってメタル層やa−Si層などを堆積し、例えばおよそ2000×2000個の半導体ダイオードを形成しこれに逆バイアスの電界を印加し、また同時に作り込んだ薄膜トランジスタ(以下、TFTと記す)によりこれら個々のダイオードの逆方向に流れた電荷を個々に検知できるようにしたものである。半導体のダイオードに逆方向の電界を印加すると半導体層に入射した光量に応じた光電流が流れることは広く知られておりこれを利用したものである。しかしながら、光を全く当てない状態でもいわゆる暗電流といわれる電流が流れてしまい、これがショットノイズを発生してしまい装置全体の検知能力、つまりSN比といわれる感度を低下させる要因になっている。これは医療の診断や検査の判断に悪影響を及ぼすことがある。例えばこのノイズが原因で病巣や不良箇所を見落としたら問題であることは言うまでもない。よってこの暗電流をいかに減少させるかは重要である。   In response to this demand, an imaging apparatus using a large sensor in which imaging elements using photoelectric conversion elements of hydrogenated amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si) are arranged two-dimensionally has been developed. In this type of imaging apparatus, for example, a metal layer or an a-Si layer is deposited on an insulating substrate having a side of about 30 to 50 cm using a sputtering apparatus, a chemical vapor deposition apparatus (CVD apparatus), or the like. × 2000 semiconductor diodes are formed, a reverse bias electric field is applied thereto, and the thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs) formed at the same time can individually detect charges flowing in the reverse direction of these individual diodes. It is a thing. It is widely known that when a reverse electric field is applied to a semiconductor diode, a photocurrent corresponding to the amount of light incident on the semiconductor layer flows, and this is utilized. However, even when light is not applied at all, a so-called dark current flows, which causes shot noise, which is a factor that lowers the detection capability of the entire apparatus, that is, the sensitivity called the SN ratio. This can adversely affect medical diagnosis and examination decisions. For example, it goes without saying that it is a problem if a lesion or defective part is overlooked due to this noise. Therefore, how to reduce this dark current is important.

また、半導体ダイオードや他の光電変換素子にバイアスを常に印加し続けると流れる電流により半導体内の欠陥を増加させ徐々に性能が劣化することがあることも知られている。これは暗電流が増加したり、光による電流つまり光電流が低下する等の現象として現れる。また、電界を印加し続けると欠陥の増加のみならず、イオンの移動や電気分解によりTFTの閾値の移動や配線に使われている金属の腐食の原因になり装置全体の信頼性の低下につながることがある。医療機器や検査機器の製品化において信頼性が低いことは問題を生ずることがある。例えば、緊急を要する診断・治療あるいは検査の最中に故障することはあってはならないことである。これまで半導体のダイオードを例に感度と信頼性について述べたがこれに限らず各種タイプの光電変換素子にも言えることでダイオードに限った問題点ではない。   It is also known that when a bias is constantly applied to a semiconductor diode or other photoelectric conversion element, defects in the semiconductor are increased by a flowing current and the performance is gradually deteriorated. This appears as a phenomenon such as an increase in dark current or a decrease in current due to light, that is, photocurrent. In addition, if an electric field is continuously applied, not only the number of defects will increase, but also the movement of ions and electrolysis will cause the threshold value of the TFT and the corrosion of the metal used in the wiring, leading to a decrease in the reliability of the entire device. Sometimes. Poor reliability in the commercialization of medical and testing equipment can cause problems. For example, it should not break down during an emergency diagnosis / treatment or examination. Up to now, the sensitivity and reliability have been described by taking a semiconductor diode as an example. However, the present invention is not limited to the diode because it can be applied to various types of photoelectric conversion elements.

図7にX線撮像装置の概略的ブロック図の一例を示す。図7において、1は絶縁基板上に多数の光電変換素子とTFTが形成され、またこれらを制御するIC等が実装されたセンサ部である。センサ部には大まかに、光電変換素子に電界を印加するためのバイアス印加用端子(Bias)と読み出しや初期化の開始信号を与えるスタート端子(START)と二次元に並んだ各光電変換素子からの出力をシリアル信号にして出力する出力端子(OUT)の3つの端子部がある。2はX線源であり、制御回路5の制御によりパルス状のX線を出射する。このX線は患者の患部などの検体の検査部を透過し情報を含んだ透過X線がセンサ部1へ向かう。センサ部1と検体の間には図示はしていないが蛍光体があり透過X線は可視光に変換される。変換された可視光はセンサ部内の光電変換素子に入射する。3は光電変換素子に電界を印加するための電源であり、制御スイッチ(SW)、もしくは制御回路5により制御される。
特開平9−131337号公報
FIG. 7 shows an example of a schematic block diagram of the X-ray imaging apparatus. In FIG. 7, reference numeral 1 denotes a sensor portion in which a large number of photoelectric conversion elements and TFTs are formed on an insulating substrate, and an IC or the like for controlling these is mounted. The sensor section is roughly composed of a bias application terminal (Bias) for applying an electric field to the photoelectric conversion element and a start terminal (START) for giving a read / initialization start signal, and two-dimensionally arranged photoelectric conversion elements. There are three terminal portions of an output terminal (OUT) that outputs the output as a serial signal. An X-ray source 2 emits pulsed X-rays under the control of the control circuit 5. The X-rays pass through a test part of a specimen such as an affected part of a patient, and the transmitted X-rays including information go to the sensor unit 1. Although not shown between the sensor unit 1 and the specimen, there is a phosphor, and transmitted X-rays are converted into visible light. The converted visible light enters the photoelectric conversion element in the sensor unit. Reference numeral 3 denotes a power source for applying an electric field to the photoelectric conversion element, which is controlled by a control switch (SW) or a control circuit 5.
JP-A-9-131337

しかしながら、上述するような装置では以下に説明するような改善可能な点があった。   However, the apparatus as described above has the following points that can be improved.

図8に図7で示したX線撮像装置の動作の一例を示す。図8(A)−図8(D)は夫々撮像装置においての動作を示す概略的タイミングチャートである。図8(A)は撮像装置の動作を示している。図8(B)はX線源2のX線出射タイミングである。図8(C)は光電変換素子の印加バイアスのタイミングである。図8(D)は光電変換素子に流れる電流を示している。図9は動作の流れを示すフローチャートである。   FIG. 8 shows an example of the operation of the X-ray imaging apparatus shown in FIG. FIG. 8A to FIG. 8D are schematic timing charts showing operations in the imaging apparatus. FIG. 8A shows the operation of the imaging apparatus. FIG. 8B shows the X-ray emission timing of the X-ray source 2. FIG. 8C shows the timing of the applied bias of the photoelectric conversion element. FIG. 8D shows a current flowing through the photoelectric conversion element. FIG. 9 is a flowchart showing the flow of operation.

図8(A)において(SW ON)で示した矢印までは図8(C)で示すように光電変換素子にはバイアスが印加されていない(Bias OFF)。ここで図9で示すように<SW ON?>301の検知がされ、もし制御スイッチ(SW)がオンになると[Bias ON]302される。これは図8(C)でも示されている。これと同時に図8(A)のInt.、図9の[Initialize Sensors]303で示されたようにセンサ部1内の個々の光電変換素子の電荷が初期化される。初期化が一通り終わると制御回路5はX線源2を制御しX線を出射する。これにより撮像装置は露光される(図8(B)のExp.および図9の[Exposure]304)。この後図8(A)のRead、図9の[Read Sensors]305で示すように内部のTFTとICの動作により個々の光電変換素子内に流れた光情報を含んだ電荷が読み出される。その後図8(C)に示されるようにあるいは図9の[Bias OFF]で示したように光電変換素子の電界を0(OFF)にする。そしてつぎの制御スイッチのオンまで待機する。   In FIG. 8A, up to the arrow indicated by (SW ON), no bias is applied to the photoelectric conversion element (Bias OFF) as shown in FIG. 8C. Here, as shown in FIG. 9, <SW ON? If> 301 is detected and the control switch (SW) is turned on, [Bias ON] 302 is performed. This is also shown in FIG. At the same time, Int. , The charges of the individual photoelectric conversion elements in the sensor unit 1 are initialized as indicated by [Initialize Sensors] 303 in FIG. When the initialization is completed, the control circuit 5 controls the X-ray source 2 and emits X-rays. As a result, the imaging apparatus is exposed (Exp. In FIG. 8B and [Exposure] 304 in FIG. 9). Thereafter, as shown by Read in FIG. 8A and [Read Sensors] 305 in FIG. 9, charges including optical information flowing in the individual photoelectric conversion elements are read out by the operation of the internal TFT and IC. Thereafter, as shown in FIG. 8C or as shown by [Bias OFF] in FIG. 9, the electric field of the photoelectric conversion element is set to 0 (OFF). Then, it waits until the next control switch is turned on.

ところが上記動作においては図8(D)で示したように露光前後においての光電変換素子の電流が大きい。半導体、特にa−Siのようなアモルファス半導体はバイアスが印加された直後は暗電流が大きくしばらくの間光が入射していないのにもかかわらず電流が流れてしまう。これは先に述べたようにショットノイズの影響で良好なX線画像が再現できない場合があることを示す。この場合、適切な診断や検査ができないことがある。この暗電流の原因は半導体内の電界の変化により禁止帯内のフェルミレベルが相対的に移動する場所ができ、これにより禁止帯中央付近のトラップの電子、ホールの移動によると説明されている。このトラップは半導体の欠陥や半導体−絶縁体の界面における結晶構造の不連続から起きており、この暗電流の増加はどのような材料、どのような構造の光電変換素子でもおきる。また、電界を印加した直後はイオンなどの電荷が移動しそれらが安定するまで不安定な電流が流れるのも原因の1つである。   However, in the above operation, as shown in FIG. 8D, the current of the photoelectric conversion element before and after exposure is large. A semiconductor, particularly an amorphous semiconductor such as a-Si, has a large dark current immediately after a bias is applied, and a current flows even though no light is incident for a while. This indicates that a good X-ray image may not be reproduced due to the influence of shot noise as described above. In this case, proper diagnosis or examination may not be possible. It is explained that the cause of this dark current is a place where the Fermi level in the forbidden band relatively moves due to the change of the electric field in the semiconductor, and this causes the movement of electrons and holes in the trap near the center of the forbidden band. This trap is caused by a semiconductor defect or a discontinuity of the crystal structure at the semiconductor-insulator interface, and this increase in dark current occurs in any material and photoelectric conversion element of any structure. Another reason is that an unstable current flows until charges such as ions move and stabilize immediately after the electric field is applied.

図10にX線撮像装置の別の動作の一例を示す。装置全体のブロック図は図7とほとんど同じであり省略する。図10において図8と同等の動作や表現は同じ記号で示している。動作のほとんどは先に説明した図8の動作と同じだが異なる点は図10(C)で示したように光電変換素子には電界を印加し続けているところである。つまり図11でもわかるとおり、露光動作の一連の動作において[BiasON/OFF]せずにBias ON状態を維持している。これにより図8で示した動作に比較して図10の(D)で示すように暗電流が減少しており、これにより良好な画像が得られるかのように思われる。しかし、実際には陰に隠れた問題を抱えており製品としてはこの動作は採用できない。その理由はこの動作では病院が診察時間内などの使用される可能性のある時間の間常に光電変換素子に電界を印加し続けていることになることである。図8の動作では例えば1日100回、1回当たり3秒で撮像動作するとして累計300秒の光電変換素子への印加であるのに対し、図10の動作では診察時間などの使用可能性のある時間が8時間とすると約30000秒にもなり約100倍もの長い時間動作させる動作条件となる。これは実際に撮影をしようと操作しているとき以外(つまり無操作時)にも光電変換素子に電界が印加されることになる。これは先に述べたように信頼性の低下につながりメンテナンス費用なども考慮すると実用にはむかない。   FIG. 10 shows an example of another operation of the X-ray imaging apparatus. The block diagram of the entire apparatus is almost the same as FIG. 10, operations and expressions equivalent to those in FIG. 8 are indicated by the same symbols. Most of the operations are the same as the operations of FIG. 8 described above, but are different in that an electric field is continuously applied to the photoelectric conversion element as shown in FIG. That is, as can be seen from FIG. 11, the Bias ON state is maintained without performing [Bias ON / OFF] in a series of exposure operations. As a result, the dark current is reduced as shown in FIG. 10D as compared with the operation shown in FIG. 8, and it seems that a good image can be obtained. However, there is actually a problem hidden behind the scenes, and this operation cannot be adopted as a product. The reason is that in this operation, the hospital continuously applies an electric field to the photoelectric conversion element during a time that may be used such as within a consultation time. In the operation of FIG. 8, for example, an imaging operation is performed 100 times a day for 3 seconds per time, and a total of 300 seconds is applied to the photoelectric conversion element. On the other hand, in the operation of FIG. If a certain time is 8 hours, the operating condition is about 30000 seconds, which is about 100 times longer. This means that an electric field is applied to the photoelectric conversion element even when it is not actually operated for shooting (that is, when there is no operation). As described above, this leads to a decrease in reliability, and is not practical in consideration of maintenance costs.

(発明の目的)本発明の目的はこの問題点を解決し、感度が高く、信頼性が高く、使い勝手の良い撮像装置等の光電変換装置及び光電変換装置の駆動方法を提供することにある。   (Object of the invention) An object of the present invention is to solve this problem and to provide a photoelectric conversion device such as an imaging device having high sensitivity, high reliability, and ease of use, and a driving method of the photoelectric conversion device.

又、本発明は、ノイズが少なく高SN比の情報を得ることのできる光電変換装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。   It is another object of the present invention to provide a photoelectric conversion device that can obtain information on a high SN ratio with little noise and a driving method thereof.

更に本発明は、所望のタイミングで像情報を得ることができ、X線などの放射線を必要以上に照射しないで済む光電変換装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。   A further object of the present invention is to provide a photoelectric conversion device that can obtain image information at a desired timing and that does not need to irradiate radiation such as X-rays more than necessary, and a driving method thereof.

加えて本発明は銀塩フィルムを使用せず、即時性の高い像情報を得ることができ、遠隔地における検査を施すことも可能な像情報を得ることができる光電変換装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。   In addition, the present invention provides a photoelectric conversion device and a driving method thereof capable of obtaining image information with high immediacy without using a silver salt film and capable of obtaining image information that can be inspected at a remote place. The purpose is to provide.

本発明は、上記課題を解決するための手段として、光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子を有する画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、を有する放射線検出装置と、前記光電変換素子に対して電圧を印加するための電源部と、前記放射線検出装置及び前記電源部を制御するための制御部と、を有する放射線検出システムにおいて、前記制御部は、前記駆動回路を用いて前記放射線検出装置に、前記光電変換素子に前記電圧の印加を開始した後に前記電圧の印加時に前記光電変換素子に発生した暗電流を安定化させるための期間に前記画素部の初期化を行う初期化動作と、放射線照射後に放射線検出装置から放射線画像情報を読み出す読み出し動作と、を行わせ、前記初期化動作を複数回行わせることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a pixel portion in which a plurality of pixels each having a photoelectric conversion element and a switch element connected to the photoelectric conversion element are arrayed, and for driving the photoelectric conversion element A radiation detection device comprising: a drive circuit that operates the switch element; and a wavelength converter that converts radiation from a radiation source into light having a wavelength that can be detected by the photoelectric conversion element; and a voltage with respect to the photoelectric conversion element In a radiation detection system having a power supply unit for applying a power source, and a control unit for controlling the radiation detection device and the power supply unit , the control unit uses the drive circuit to the radiation detection device, the initialization of the pixel portion during a period for stabilizing the dark current generated in the photoelectric conversion elements upon application of the voltage after starting the application of the voltage to the photoelectric conversion element Cormorant the initialization operation, a read operation for reading radiation image information from the radiation detector after irradiation, to perform the, characterized in that to perform a plurality of times the initialization operation.

また、本発明は、電変換素子と光電変換素子に対応したイッチ素子からなる素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、からなる放射線検出装置と、前記光電変換素子に対して電圧を印加するための電源部と、前記放射線検出装置を制御するための制御部と、を有する放射線検出システムの駆動方法であって、前記電源部が前記光電変換素子に前記電圧の印加を開始した後に前記電圧の印加時に前記光電変換素子に発生した暗電流を安定化させるための期間に前記駆動回路を用いて前記画素部の初期化を行う初期化動作と、放射線照射後に前記駆動回路を用いて前記放射線検出装置から放射線画像情報を読み出す読み出し動作と、を有し、前記初期化動作は複数回行われることを特徴とする。 Further, the present invention includes a pixel unit picture element consisting of switch elements corresponding to the photoelectric conversion element and the photoelectric conversion element is formed by a plurality arranged to operate said switching element to drive said photoelectric conversion element A radiation detector comprising: a driving circuit; a wavelength converter that converts radiation from a radiation source into light having a wavelength detectable by the photoelectric conversion element; and a power source for applying a voltage to the photoelectric conversion element And a control unit for controlling the radiation detection apparatus, wherein the power supply unit starts applying the voltage to the photoelectric conversion element after applying the voltage. said radiation by using the initializing operation for initializing the pixel portion by using the drive circuit during a period for stabilizing the dark current generated in the photoelectric conversion element, the driving circuit after irradiation Anda read operation for reading radiation image information from the detecting device, the initialization operation is characterized by being performed a plurality of times.

本発明によれば、スイッチ手段をオンすることにより光電変換手段に電圧又は電流を与え、暗電流が減少した後、再度スイッチ手段をオンすることによりすぐ露光を始められる。   According to the present invention, voltage or current is applied to the photoelectric conversion means by turning on the switch means, and after dark current has decreased, exposure can be started immediately by turning on the switch means again.

つまり、光電変換手段に常に電界等を印加しなくて良く信頼性の高い、暗電流が減少した後の光電流を利用できショットノイズのないSN比の高い像情報が得られ、得たい像の直後に露光が開始でき使い勝手の良い撮像装置が提供できる。   That is, it is not necessary to always apply an electric field or the like to the photoelectric conversion means, and it is possible to obtain reliable image information with a high S / N ratio without using shot noise by using the photocurrent after the dark current is reduced. Immediately after the exposure can be started, a user-friendly imaging device can be provided.

また、X線源と組み合わせれば銀塩フィルムの代わりに信頼性、感度、使い勝手に優れたディジタル信号の得られる医療診断用あるいは非破壊検査用X線撮像装置が提供でき、遠隔地においても適切な医師や技師の診断を得られる。   In combination with an X-ray source, it can provide an X-ray imaging device for medical diagnosis or nondestructive inspection that can provide digital signals with excellent reliability, sensitivity, and usability instead of silver salt film. Diagnosis of a special doctor or engineer.

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の実施の形態を説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置の概略的なシステムブロック図である。本実施形態ではX線検査(例えばX線診断)を目的とする放射線撮像装置が構成されている。図1において、図7と同様の各部については対応箇所に同一の符号を付してある。   FIG. 1 is a schematic system block diagram of an imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, a radiation imaging apparatus for the purpose of X-ray examination (for example, X-ray diagnosis) is configured. In FIG. 1, the same parts as those in FIG.

図1において、1は例えば絶縁基板上に多数の光電変換素子(光電変換手段)とTFTが形成され、またこれらを制御するIC等が実装されたセンサ部である。センサ部1には大まかに光電変換素子に電界を印加するためのバイアス印加用端子(Bias)と読み出しや初期化の開始信号を与えるスタート端子(START)と二次元に並んだ各光電変換素子からの出力をシリアル信号にして出力する出力端子(OUT)の3つの端子を有する場合を示してある。2はX線源であり制御回路4の制御によりパルス状のX線を出射する。このX線は患者や物体などの検体の患部や検査部を透過し情報を含んだ透過X線がセンサ部1へ向かう。センサ部1と患者の間には図示はしていないが通常は蛍光体のような波長変換体があり透過X線はセンサ部1で検出可能な波長、例えば可視光に変換されセンサ部1内の光電変換素子に入射する。3は光電変換素子に電界を印加するための電源であり、第一のスイッチ手段として働くSW1により制御される。制御回路4にはSW1と第二のスイッチ手段として働くSW2が接続されており、これら2つの情報やその他の情報によりセンサ部1に与える各種動作の開始信号を制御している。また、同時にX線源2にX線を出射するタイミングを与えている。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a sensor unit in which a large number of photoelectric conversion elements (photoelectric conversion means) and TFTs are formed on an insulating substrate, and an IC or the like for controlling these is mounted. The sensor unit 1 roughly includes a bias application terminal (Bias) for applying an electric field to the photoelectric conversion element and a start terminal (START) for giving a read / initialization start signal, and each photoelectric conversion element arranged in two dimensions. In this case, there are three output terminals (OUT) that output the output as a serial signal. An X-ray source 2 emits pulsed X-rays under the control of the control circuit 4. The X-rays pass through the affected part or the examination part of a sample such as a patient or an object, and the transmitted X-rays including information go to the sensor unit 1. Although not shown between the sensor unit 1 and the patient, there is usually a wavelength converter such as a phosphor, and the transmitted X-rays are converted into a wavelength detectable by the sensor unit 1, for example, visible light, and the inside of the sensor unit 1 Incident on the photoelectric conversion element. Reference numeral 3 denotes a power source for applying an electric field to the photoelectric conversion element, which is controlled by SW1 that functions as a first switch means. The control circuit 4 is connected to SW1 and SW2 serving as the second switch means, and controls start signals of various operations given to the sensor unit 1 based on these two pieces of information and other information. At the same time, the X-ray source 2 is given a timing for emitting X-rays.

図2(A)にSW1とSW2の外観を示す。SW1とSW2は作業者が扱いやすいように1つのグリップ状のケースの中に実装されスイッチボックス71を構成している。ケースの中には2つのスイッチとそれぞれのスイッチにバネが実装されており、手を離した状態ではSW1とSW2が共にオフの状態になるように構成されている。また、SW2にはロックがついており通常はオフ状態でSW1がオン状態になると初めてロックがはずれて可動できるようになり、SW1がオフでSW2がオンの状態にはならないように機械的に禁止している。本実施形態ではこの禁止を機械的に行っているがこれを電気的に行い、例えばSW1がオフの場合に誤ってSW2が押されても電気的にこれを無効にしてSW2がオン状態にならなくしてもよい。図2(A)は手を離した状態でありSW1に連動しているスイッチレバー73およびSW2に連動しているスイッチレバー74は解放であり、SW1およびSW2は共にオフの状態である。作業者はこのスイッチボックス71を扱う場合、グリップ部72を掴んで親指をSW1スイッチレバー73に触れる程度にしている。この状態から親指で軽く押すと図2(B)の状態になり一度安定する。これはスイッチレバー73のバネの力がスイッチレバー74のバネなどの弾性部材を押圧するに必要な押圧力より弱く構成されているからである。この状態でSW1がオン、SW2がオフの状態になっている。さらに強く押すと図2(C)の状態になりSW1およびSW2は共にオンの状態になる。このようにスイッチボックス71は3つの状態をとれるように構成され、このスイッチボックス71を触れていない状態つまり無操作時には決してSW1およびSW2はオンしないように構成されている。また、スイッチレバー73のバネなどの弾性部材の力は適度に調整されており、通常の人であれば長い間、例えば1分以上押し続けていられないように構成されている。これにより不用意に長い間SW1、SW2が押し続けた状態を禁止している。つまり、1分も状態を変化させていない状態では無操作とみなすことができるからである。   FIG. 2A shows the appearance of SW1 and SW2. SW1 and SW2 are mounted in one grip-like case so as to be easily handled by the operator and constitute a switch box 71. In the case, two switches and springs are mounted on each switch, and both the switches SW1 and SW2 are turned off when the hands are released. In addition, SW2 is locked, and normally, when SW1 is turned on in the off state, the lock is released and it becomes movable, and it is mechanically prohibited so that SW1 is off and SW2 is not turned on. ing. In the present embodiment, this prohibition is mechanically performed, but this is performed electrically. For example, when SW2 is accidentally pressed when SW1 is off, it is invalidated and SW2 is turned on. It may be eliminated. FIG. 2A shows a state in which the hand is released, the switch lever 73 linked to SW1 and the switch lever 74 linked to SW2 are released, and both SW1 and SW2 are off. When the operator handles the switch box 71, the operator grasps the grip portion 72 and touches the SW1 switch lever 73 with the thumb. When lightly pressed with the thumb from this state, the state shown in FIG. This is because the force of the spring of the switch lever 73 is configured to be weaker than the pressing force required to press an elastic member such as the spring of the switch lever 74. In this state, SW1 is on and SW2 is off. When the button is further pressed, the state shown in FIG. 2C is entered, and both SW1 and SW2 are turned on. Thus, the switch box 71 is configured to be able to take three states, and is configured such that SW1 and SW2 are never turned on when the switch box 71 is not touched, that is, when there is no operation. Further, the force of the elastic member such as the spring of the switch lever 73 is appropriately adjusted, and it is configured so that a normal person cannot keep pushing for a minute, for example, for one minute or longer. As a result, the state where SW1 and SW2 are kept pressed for a long time is prohibited. That is, it can be regarded as no operation when the state has not changed for one minute.

なお、SW1とSW2は上記の機械的なスイッチの構造に限定されない。SW1とSW2を独立して設け、電気回路的に上記の作用を奏するようにしてもよい。またSW1とSW2は機械的なスイッチでなく、電気的なスイッチ(例えばトランジスタ)で構成してもよい。例えば機械的なスイッチ(SW0)を1つとし電気的なスイッチでSW1とSW2を構成することができる。この場合は例えばSW0を一度押した場合はSW1がオンし、SW0を離した後、もう一度SW0を押したときにはSW2がオンし、その後SW0を離したときにはSW1、SW2がオフされるような回路を構成すればよい(SW0を1度押したか2度押したかの識別は異なる発光色のLEDが発光するなどして表示するようにしておけばよい。)。   SW1 and SW2 are not limited to the mechanical switch structure described above. SW1 and SW2 may be provided independently, and the above-described operation may be achieved in an electric circuit. Further, SW1 and SW2 may be constituted by electrical switches (for example, transistors) instead of mechanical switches. For example, it is possible to configure SW1 and SW2 with one mechanical switch (SW0) and electrical switches. In this case, for example, when SW0 is pressed once, SW1 is turned on. After SW0 is released, SW2 is turned on when SW0 is pressed again, and when SW0 is released, SW1 and SW2 are turned off. It may be configured (the identification of whether SW0 is pressed once or twice may be displayed by emitting light of different luminescent colors).

ここで図3を用いて図1で示した本実施形態の撮像装置の動作の一例を説明する。図3(A)〜図3(D)は撮像装置においての動作を示すタイミングチャート、図4は動作の流れを示すフローチャートである。図3(A)は撮像装置の動作を示している。図3(B)はX線源2のX線出射タイミングである。図3(C)は光電変換素子の印加バイアスのタイミングである。図3(D)は代表されるある光電変換素子に流れる電流を示している。図3(A)において(SW1 ON)で示した矢印までは図3(C)で示すように光電変換素子には電界つまりバイアスが印加されていない(Bias OFF)。これは制御回路4が無操作を認識し休止モード(Stop MODE)として電源3を制御しているからである。本実施形態において無操作とはSW1がオフしていることであり、制御回路4はSW1がオフであることでこれを判断している。破線はバイアスが印加されていない状態を示している。ここで図4で示すように<SW1 ON?>901の判定がされ、もし制御スイッチ(SW1)がオンになると[Bias ON]902される。これは図3(C)でも示されている。この状態でセンサ部1は図3(A)又は図4のWait又は[Wait]903で示されたように待機状態となる。この状態をスタンバイモード(Stand−by MODE)としている。この待機状態の間に図3(D)で示すように光電変換素子の暗電流は減少していく。この時、制御回路4は作業者に対して暗電流が減少するまで一定時間SW2をオンにすることを禁止する。暗電流が減少したか否かは直接電流を検出してもよいし、予め減少するまで必要とする時間を把握しておき、その時間の間禁止してもよい。禁止する方法は機械的に禁止してもよいし、電気的でもよい。もしくは作業者に禁止を示すランプなどの表示を示してもよい。また、例えSW2を押してしまっても制御回路が撮影動作を開始しなければよい。作業者はこの禁止中に患者や物体などの検体の撮影の準備をすればよい。禁止が解除になった後、必要に応じて、「息を止める」などの指示を与え、あるいは物体の動作を開始し、像を得たいタイミングでSW2をオンする(Sw2 ON)904。SW2がONされると露光モード(Exposure MODE)が開始し図3(A)又は図4のInt.又は[Initialize Sensors]905で示されたようにセンサ部1内の個々の光電変換素子の電荷が初期化される。初期化が一通り終わると制御回路4はX線源2を制御しX線を出射する。これ図3(B)および図4のExp.又は[Exposure]906で示している露光を行なう。露光が完了すれば検体の撮影は終了で検体はこの時点で自由に動いてもよくなる。つまり図3(A)又は図4で示したa−b間に動かなければよい。通常センサ部1の初期化は30〜300msで終了し、また、X線のパルス幅は50〜200msなため、およそ0.5秒の間静止していればよいことになる。撮像装置は露光後図3(A)又は図4のRead又は[Read Sensors]907で示すように内部のTFTとICの動作により個々の光電変換素子内に流れた光情報を含んだ電荷が読み出される。その後図4の<SW1 ON?>908でSW1の状態を検知し、もしSW1がオフしていれば図3(C)に示されるように又は図4の[Bias OFF]909で示したように光電変換素子の電界を0にする。そしてつぎの制御スイッチがオンするまで待機する。また、連続撮影などでSW1がオンの場合は検体の撮影方向を変えてあるいは次の患者などの検体をすぐ撮影できるように図4で示すようにSW2オンの検知を待つ。こうすれば連続した撮影の場合は2回目は図3(A)又は図4のWait、[Wait]903で示されたように待機する必要がなく効率がよい。また、これら作業中SW1をオンしたところで都合により作業を中断したい場合はSW1のスイッチレバーを離せばSW1はオフし図4で示すように[Bias OFF]909になる。 Here, an example of the operation of the imaging apparatus of the present embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. 3A to 3D are timing charts showing the operation of the imaging apparatus, and FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the operation. FIG. 3A shows the operation of the imaging apparatus. FIG. 3B shows the X-ray emission timing of the X-ray source 2. FIG. 3C shows the timing of the applied bias of the photoelectric conversion element. FIG. 3D shows a current flowing through a certain photoelectric conversion element. In FIG. 3A, up to the arrow indicated by (SW1 ON), as shown in FIG. 3C, an electric field, that is, a bias is not applied to the photoelectric conversion element (Bias OFF). This is because the control circuit 4 recognizes no operation and controls the power supply 3 in the stop mode (Stop MODE). In this embodiment, no operation means that SW1 is turned off, and the control circuit 4 determines this because SW1 is turned off. A broken line indicates a state in which no bias is applied. Here, as shown in FIG. 4, it is determined <SW1 ON?> 901, and if the control switch (SW1) is turned on, [Bias ON] 902 is performed . This is also shown in FIG. Sensor unit 1 in this state is the standby state as shown by the Wait or [Wait] 903 shown in FIG. 3 (A) or FIG. This state is a standby mode (Stand-by MODE). During this standby state, the dark current of the photoelectric conversion element decreases as shown in FIG. At this time, the control circuit 4 prohibits the operator from turning on the SW2 for a predetermined time until the dark current decreases. Whether the dark current has decreased or not may be detected directly, or the time required until it decreases in advance may be grasped and prohibited during that time. The prohibiting method may be mechanically prohibited or electrical. Or you may show the display of the lamp etc. which show prohibition to an operator. Even if the switch SW2 is pressed, the control circuit may not start the photographing operation. During this prohibition, the operator may prepare for imaging of a specimen such as a patient or an object. After the prohibition is released, if necessary, an instruction such as “stop breath” is given, or the operation of the object is started, and SW2 is turned on at the timing when an image is desired (Sw2 ON) 904. When SW2 is turned on, an exposure mode (Exposure MODE) is started, and Int. Alternatively, as indicated by [Initialize Sensors] 905, the charges of the individual photoelectric conversion elements in the sensor unit 1 are initialized. When the initialization is completed, the control circuit 4 controls the X-ray source 2 and emits X-rays. As a result , Exp. Alternatively, the exposure indicated by [Exposure] 906 is performed. When the exposure is completed, the imaging of the specimen is completed, and the specimen may move freely at this point. That is, it does not have to move between a and b shown in FIG. Normally, the initialization of the sensor unit 1 is completed in 30 to 300 ms, and the pulse width of the X-ray is 50 to 200 ms. After exposure, the imaging device reads out charges including light information flowing in each photoelectric conversion element by the operation of the internal TFT and IC as shown by Read or [Read Sensors] 907 in FIG. 3A or FIG. It is. Thereafter, the state of SW1 is detected at <SW1 ON?> 908 in FIG. 4 , and if SW1 is off, as shown in FIG. 3C or as shown in [Bias OFF] 909 in FIG. The electric field of the photoelectric conversion element is set to zero. And it waits until the next control switch turns on. Further, when SW1 is turned on for continuous imaging or the like, the detection of SW2 on is waited for as shown in FIG. In this way, in the case of continuous shooting, it is not necessary to wait for the second time as shown by Wait or [Wait] 903 in FIG. Further, when it is desired to interrupt the work when the SW1 is turned on during the work, the SW1 is turned off when the switch lever of the SW1 is released, and [Bias OFF] 909 is obtained as shown in FIG.

以上説明したように本実施形態においては無操作時に光電変換素子に電界が印加されることもなく、また、露光時においては暗電流は減少していて、さらにまた、患者は一瞬の間のみ静止するだけでよく、したがって信頼性が高く、感度が良く、かつ、使い勝手がよい撮像装置を提供している。   As described above, in this embodiment, an electric field is not applied to the photoelectric conversion element when there is no operation, the dark current is reduced during exposure, and the patient is stationary only for a moment. Therefore, an imaging apparatus with high reliability, high sensitivity, and good usability is provided.

また、無操作時において光電変換素子の電界は0にする必要はなく、各種動作時に比較して電界を抑えるだけでも効果があるのは言うまでもない。   It is needless to say that the electric field of the photoelectric conversion element does not need to be zero when no operation is performed, and it is effective to suppress the electric field as compared with various operations.

図5(A)乃至図5(D)及び図6は本発明の更に別の実施形態の動作を示すタイミングチャート及びフローチャートである。システムの構成については前述の実施形態とほぼ同じため省略している。前述の実施形態と異なる点は制御回路の構成が異なるところである。ここで図5(A)乃至図5(D)及び図6を用いて図3(A)乃至図3(D)及び図4と異なる部分を中心に説明する。 FIG. 5A to FIG. 5D and FIG. 6 are timing charts and flowcharts showing the operation of still another embodiment of the present invention. The system configuration is omitted because it is almost the same as the above-described embodiment. The difference from the above embodiment is that the configuration of the control circuit is different. Here, the description will be made with reference to FIGS. 5A to 5D and 6 with a focus on the differences from FIGS. 3A to 3D and FIG .

本実施形態は図5(A)又は図6でわかるように、スタンバイモードで一定の待機後、すぐにセンサ部の初期化Int.又は[Initialize Sensors]1002を開始しているところである。また1回の初期化が終了してもすぐ初期化を開始し、周期的に初期化、つまり連続した内部の電荷リセットを続けている。これにより待機状態が必要以上長くなることによりセンサ部内の電荷が暗電流により蓄積してしまうのを抑えている。この周期的な電荷リセットとは実際には露光後の電荷の読み取り動作と、蓄積時間が多少異なる場合があるものの、動作順序はほとんど同じで、ただ得られた信号を情報として使っていないだけである。このセンサ部(光電変換素子)内の周期的な電荷リセット動作は図示はしてないが、図1の制御回路4内の回路により図6で示すようにSW1とSW2の状態が検知、判断されながら周期的に繰り返される。この状態でSW2がオンするとこれが検知された時点での初期化(電荷リセット動作)が終了後、露光モードを開始する。また、本実施形態では露光モード中に光情報を含んだ電荷読み取り[Read Sensors]907に続いて図5(A)又は図6のGet FPN、[Get FPN Data]1003で示すように固定パターンノイズ(FPN)の補正用のデータ読み取り、さらに続いて図5(A)又は図6のGet GN、[Get GAIN Data]1004で示すようにゲインばらつき補正用のデータ読み取りを行っている。ただし、これら動作も光情報を含んだ電荷読み取り[Read Sensors]907とセンサ部の動作は同じで、ダーク状態(つまりX線が照射されていない状態)での電荷を読み、また何らかの方法で照射した基準光情報の電荷を読むだけである。基準光情報は例えば検体がない状態でX線などの光源を照射して読み取ることによって得ることができる。   In this embodiment, as can be seen from FIG. 5A or FIG. 6, the sensor unit initialization Int. Alternatively, [Initialize Sensors] 1002 is being started. In addition, initialization is started immediately after one initialization is completed, and periodic initialization, that is, continuous internal charge reset is continued. This prevents the charge in the sensor unit from accumulating due to dark current due to the standby state becoming longer than necessary. This periodic charge reset may actually be slightly different from the charge reading operation after exposure, although the accumulation time may be slightly different, but the operation sequence is almost the same, just using the obtained signal as information is there. Although the periodic charge reset operation in the sensor unit (photoelectric conversion element) is not illustrated, the state of SW1 and SW2 is detected and judged by the circuit in the control circuit 4 in FIG. 1 as shown in FIG. While being repeated periodically. In this state, when SW2 is turned on, the exposure mode is started after initialization (charge reset operation) at the point when this is detected. Further, in the present embodiment, fixed pattern noise as shown in FIG. 5A or Get FPN and [Get FPN Data] 1003 in FIG. 5A following the charge reading [Read Sensors] 907 including optical information during the exposure mode. Data reading for correction of (FPN) is performed, and subsequently, data reading for gain variation correction is performed as indicated by Get GN and [Get GAIN Data] 1004 in FIG. However, these operations are the same as the operation of the sensor unit, which is the same as the operation of reading the charges including the optical information [Read Sensors] 907, and reading the charges in the dark state (that is, the state in which X-rays are not irradiated). It only reads the charge of the reference light information. The reference light information can be obtained, for example, by irradiating and reading a light source such as an X-ray in the absence of a specimen.

つまり、本実施形態での撮像装置の特徴はスタンバイモードの待機[Wait]903が終了後露光モードが終了するまでセンサ部は常に同等の動作を繰り返すという点である。センサ部の動きが同じ動きを周期的に行っているということはセンサ部内部の各部の動作が平衡状態で動いていることになり変な過渡応答などがなく、非常に安定したSN比のよい像情報が得られる。また、制御の方法が単純化され回路が簡素化できるのも大きな効果である。さらに待機[Wait]903の最中も実際には露光後の電荷の読み取り動作[Read Sensors]907と同じにすることもできる。   That is, the image pickup apparatus according to the present embodiment is characterized in that the sensor unit always repeats the same operation until the exposure mode ends after the standby [Wait] 903 in the standby mode ends. The fact that the movement of the sensor unit periodically performs the same movement means that the operation of each part inside the sensor unit is moving in an equilibrium state, and there is no strange transient response or the like, and a very stable SN ratio is good. Image information is obtained. In addition, it is a great effect that the control method is simplified and the circuit can be simplified. Further, even during the waiting [Wait] 903, it can actually be the same as the charge reading operation [Read Sensors] 907 after the exposure.

また、SW2がオンされてから初期化[Initialize Sensors]1002を開始していないため露光[Exposure]906までの時間が短縮されており、平均して初期化にかかる時間の1/2が短縮される。これにより患者などの検体が静止していなければならない時間(a−b間もしくはa′−b間)は、通常センサ部の初期化は30〜300msで終了し、また、X線のパルス幅は50〜200msとすると、平均でおよそ0.3秒程度の間静止していればよいことになる。これはスタンバイモード中に周期的な電荷リセット動作、つまり初期化動作をしており露光モードに移行しやすくなっているからで本実施形態の大きな特徴である。   In addition, since initialization [Initialize Sensors] 1002 has not started after SW2 is turned on, the time until exposure [Exposure] 906 is shortened, and on average, half of the time required for initialization is shortened. The As a result, when the specimen such as a patient must be stationary (between a and b or between a and b), the initialization of the sensor unit usually ends in 30 to 300 ms, and the X-ray pulse width is If it is 50 to 200 ms, it will be sufficient if it is stationary for about 0.3 seconds on average. This is a major feature of the present embodiment because a periodic charge reset operation, that is, an initialization operation is performed during the standby mode and it is easy to shift to the exposure mode.

さらに本実施形態は図6で示すように制御回路内にタイマーを持ち、露光モードが終了しても予め決められた時間(本実施形態では5分間)の間なら例えSW1がオフになっても[Bias OFF]、つまり休止モードにならないところにある。これにより撮影が例え連続でなくともある程度の時間内であれば休止モードにならず、次の撮影の時に待機[Wait]903する必要がない。また図2(A)乃至図2(C)に説明されるようなスイッチボックス71のような構造にしても、短い間なら指を離しても休止モードになってしまうことがない。つまり本実施形態においては、制御回路は短い間(例えば5分以内)のSW1のオフはまだ作業中と解釈し、無操作状態でないと判断している。これによって例え撮影が完全な連続でなくてもある程度続けば休止モードにならず、次の撮影の時は待機状態[Wait]903にすることがない。また、制御回路はある程度の時間(例えば5分以上)のSW1がオフの場合は自動的に[Bias OFF]909、つまり休止モードになる。これにより高い信頼性を保ちつつさらに効率が上がり、使い勝手が向上する。   Furthermore, as shown in FIG. 6, this embodiment has a timer in the control circuit, and even if the exposure mode ends, even if SW1 is turned off for a predetermined time (5 minutes in this embodiment). [Bias OFF], that is, it is not in the sleep mode. As a result, even if the shooting is not continuous, if it is within a certain period of time, the sleep mode is not entered, and it is not necessary to wait for the next shooting. In addition, even if the switch box 71 is structured as illustrated in FIGS. 2A to 2C, the sleep mode does not occur even if the finger is released for a short time. That is, in the present embodiment, the control circuit interprets that SW1 is turned off for a short time (for example, within 5 minutes) as still working, and determines that it is not in the no-operation state. As a result, even if the shooting is not completely continuous, if the shooting is continued to some extent, the sleep mode is not set, and the standby state [Wait] 903 is not set at the next shooting. Further, the control circuit automatically enters [Bias OFF] 909, that is, the sleep mode when SW1 is off for a certain time (for example, 5 minutes or more). This further increases efficiency while maintaining high reliability and improves usability.

また本実施形態では準備OKを示す[READY lamp ON/OFF]1001,1007の制御を行い使い勝手を向上している。   In this embodiment, [READY lamp ON / OFF] 1001 and 1007 indicating preparation OK are controlled to improve usability.

光電変換装置を有する好適な一例を説明するための概略的なシステムブロック図である。It is a schematic system block diagram for demonstrating a suitable example which has a photoelectric conversion apparatus. (A)乃至(C)は夫々スイッチの好適な一例を説明するための模式的斜視図である。(A) thru | or (C) are typical perspective views for demonstrating a suitable example of a switch, respectively. (A)乃至(D)は光電変換装置の駆動及び出力の一例を説明するための模式的タイミングチャートである。(A) thru | or (D) are typical timing charts for demonstrating an example of a drive and output of a photoelectric conversion apparatus. 光電変換装置の駆動例を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining an example of driving a photoelectric conversion device. (A)乃至(D)は光電変換装置の駆動及び出力例を説明するための模式的タイミングチャートである。(A) thru | or (D) are typical timing charts for demonstrating the drive and output example of a photoelectric conversion apparatus. 光電変換装置の駆動の一例を説明するためのフローチャートである。6 is a flowchart for explaining an example of driving of the photoelectric conversion device. 光電変換装置を有する概略的システムブロック図である。It is a schematic system block diagram which has a photoelectric conversion apparatus. (A)乃至(D)は夫々光電変換装置の駆動及び出力例を説明するための模式的タイミングチャートである。(A) thru | or (D) are typical timing charts for demonstrating the drive and output example of a photoelectric conversion apparatus, respectively. 光電変換装置の駆動例を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining an example of driving a photoelectric conversion device. (A)乃至(D)は光電変換装置の駆動及び出力例を説明するための模式的タイミングチャートである。(A) thru | or (D) are typical timing charts for demonstrating the drive and output example of a photoelectric conversion apparatus. 光電変換装置の駆動例を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining an example of driving a photoelectric conversion device.

符号の説明Explanation of symbols

1 センサ部
2 X線源
3 電源
4 制御回路
5 制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor part 2 X-ray source 3 Power supply 4 Control circuit 5 Control circuit

Claims (8)

光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子を有する画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、を有する放射線検出装置と、
前記光電変換素子に対して電圧を印加するための電源部と、
前記放射線検出装置及び前記電源部を制御するための制御部と、を有する放射線検出システムにおいて、
前記制御部は、前記駆動回路を用いて前記放射線検出装置に、前記光電変換素子に前記電圧の印加を開始した後に前記電圧の印加時に前記光電変換素子に発生した暗電流を安定化させるための期間に前記画素部の初期化を行う初期化動作と、放射線照射後に放射線検出装置から放射線画像情報を読み出す読み出し動作と、を行わせ、前記初期化動作を複数回行わせることを特徴とする放射線検出システム。
A pixel portion in which a plurality of pixels each having a photoelectric conversion element and a switch element connected to the photoelectric conversion element are arranged; a drive circuit for operating the switch element to drive the photoelectric conversion element; and a radiation source A wavelength converter that converts radiation into light having a wavelength that can be detected by the photoelectric conversion element;
A power supply unit for applying a voltage to the photoelectric conversion element;
In the radiation detection system having the radiation detection apparatus and a control unit for controlling the power supply unit ,
The control unit stabilizes a dark current generated in the photoelectric conversion element when the voltage is applied after the voltage application to the photoelectric conversion element is started in the radiation detection apparatus using the drive circuit . radiation and initializing operation of initializing the pixel portion during a read operation for reading radiation image information from the radiation detector after irradiation, to perform the, characterized in that to perform a plurality of times the initialization operation Detection system.
前記制御部は、前記期間の前記初期化動作の前に前記放射線検出装置に待機動作を行わせることを特徴とする請求項1に記載の放射線検出システム。 The radiation detection system according to claim 1, wherein the control unit causes the radiation detection apparatus to perform a standby operation before the initialization operation in the period . 前記制御部は、前記読み出し動作の後に前記放射線検出装置に前記画素部の暗出力情報又は基準光情報を読み出す動作を行わせることを特徴とする請求項1又は2のいずれか1項に記載の放射線検出システム。   3. The control unit according to claim 1, wherein the control unit causes the radiation detection apparatus to perform an operation of reading out dark output information or reference light information of the pixel unit after the readout operation. 4. Radiation detection system. 前記制御部は、前記初期化動作と前記読み出し動作において、前記画素部と前記駆動回路に同じ動作を行わせるように制御することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の放射線検出システム。   4. The control unit according to claim 1, wherein the control unit controls the pixel unit and the driving circuit to perform the same operation in the initialization operation and the readout operation. 5. Radiation detection system. 電変換素子と光電変換素子に対応したイッチ素子からなる素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、からなる放射線検出装置と、前記光電変換素子に対して電圧を印加するための電源部と、前記放射線検出装置を制御するための制御部と、を有する放射線検出システムの駆動方法であって、
前記電源部が前記光電変換素子に前記電圧の印加を開始した後に前記電圧の印加時に前記光電変換素子に発生した暗電流を安定化させるための期間に前記駆動回路を用いて前記画素部の初期化を行う初期化動作と、
放射線照射後に前記駆動回路を用いて前記放射線検出装置から放射線画像情報を読み出す読み出し動作と、を有し、
前記初期化動作は前記期間に複数回行われることを特徴とする放射線検出システムの駆動方法。
A pixel unit picture element consisting of switch elements corresponding to the photoelectric conversion element and the photoelectric conversion element is formed by a plurality arranged, and a drive circuit for operating said switching element for driving the photoelectric conversion elements, the radiation source A wavelength converter that converts radiation from the light into light having a wavelength detectable by the photoelectric conversion element, a radiation detection device, a power supply unit for applying a voltage to the photoelectric conversion element, and the radiation detection A control unit for controlling the apparatus, and a method for driving the radiation detection system,
After the power supply unit starts applying the voltage to the photoelectric conversion element, the pixel unit is initialized using the driving circuit during a period for stabilizing the dark current generated in the photoelectric conversion element when the voltage is applied. Initialization operation to perform
A read operation for reading out radiation image information from the radiation detection device using the drive circuit after radiation irradiation, and
The method for driving a radiation detection system, wherein the initialization operation is performed a plurality of times during the period .
前記期間の前記初期化動作の前に待機動作を行うことを特徴とする請求項5に記載の放射線検出システムの駆動方法。 The radiation detection system driving method according to claim 5, wherein a standby operation is performed before the initialization operation in the period . 前記読み出し動作の後に前記画素部の暗出力情報又は基準光情報を読み出す動作を行うことを特徴とする請求項5又は6のいずれか1項に記載の放射線検出システムの駆動方法。   The radiation detection system driving method according to claim 5, wherein an operation of reading out dark output information or reference light information of the pixel unit is performed after the readout operation. 前記初期化動作と前記読み出し動作において、前記画素部と前記駆動回路は同じ動作を行うことを特徴とする請求項5から7のいずれか1項に記載の放射線検出システムの駆動方法。   The radiation detection system driving method according to claim 5, wherein the pixel unit and the driving circuit perform the same operation in the initialization operation and the readout operation.
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