JP2000227480A

JP2000227480A - 放射線固体検出器の電荷読出方法および放射線固体検出器

Info

Publication number: JP2000227480A
Application number: JP11029799A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Shimura; 一男志村
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 2000-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】光変換・ＴＦＴ読出方式の放射線固体検出器
において、簡易な構成により、動画像用の画像信号を取
得する。【解決手段】副走査パルス発生器３８および主走査パ
ルス発生器３９と接続された走査制御手段４０を設け
る。走査制御手段４０は、動画像読出モード時には、検
出器全体の電荷が４フィールドに分けてインターレース
読出しが行われるように、４ラインおきに走査線２７ｂ
が順次オンし、且つフィールド毎に異なる走査線２７ｂ
がオンするように、副走査パルス発生器３８を制御す
る。また、主走査方向についても、各フィールド夫々に
おいて、４画素毎に１画素を読み出すように、間引き読
出しを行うように、主走査パルス発生器３９を介してＳ
Ｗ３４，３５を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、行列状に配列され
た各固体検出素子に蓄積された放射線画像情報を担持す
る電荷を行毎に読み出して放射線画像情報を表す画像信
号を取得する放射線固体検出器の電荷読出方法およびそ
れに使用する放射線固体検出器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、医療診断等を目的とする放射線撮
影において、放射線を検出して得た電荷を固体検出素子
の蓄電部に一旦蓄積し、該蓄積した電荷を放射線画像情
報を表す画像信号に変換して出力する放射線固体検出器
が各種提案、実用化されている。例えば、放射線を電荷
に変換する電荷生成プロセスの面からは、光変換方式の
放射線固体検出器と直接変換方式の放射線固体検出器の
２つの方式が提案され、また蓄積された電荷を外部に読
み出す電荷読出プロセスの面からは、ＴＦＴ（薄膜トラ
ンジスタ）読出方式と光読出方式の２つの方式が提案さ
れている。

【０００３】ここで、光変換方式の放射線固体検出器と
は、絶縁基板上に多数の光電変換素子（固体検出素子）
を行列状に形成した固体検出部（画像読取部）と、この
固体検出部上に形成された蛍光体とから成るものであ
り、放射線が照射されることにより蛍光体から発せられ
た蛍光を光電変換素子で検出して得た信号電荷を光電変
換素子の蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を画像信号（電
気信号）に変換して出力するものである（例えば特開昭
59-211263 号、特開平2-164067号、ＰＣＴ国際公開番号
ＷＯ92/06501号、SPIE Vol.1443 Medical Imaging V;Im
age Physics(1991) ，p.108-119 等）。

【０００４】また直接変換方式の放射線固体検出器と
は、絶縁基板上に行列状に形成された多数の電荷収集電
極と、この電荷収集電極上に形成された放射線が照射さ
れると放射線情報を担持する電荷を発生する放射線導電
体とを積層して成る固体検出部を有するものであり、放
射線が照射されることにより放射線導電体内で発生した
信号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、
蓄積電荷を電気信号に変換して出力するものである（MA
TERIAL PARAMETERS IN THICK HYDROGENATED AMORPHOUS
SILICON RADIATION DETECTORS,Lawrence Berkeley Labo
ratory.University of California,Berkeley.CA 94720
Xerox Parc.Palo Alto.CA 94304、Metal/Amorphous Sil
icon Multilayer Radiation Detectors,IEE TRANSACTIO
NS ON NUCLEAR SCIENCE.VOL.36.NO.2.APRIL 1989、特開
平1-216290号等）。この方式における固体検出素子は、
電荷収集電極と放射線導電体を主要部とするものであ
る。

【０００５】ＴＦＴ読出方式とは、固体検出素子の蓄電
部に蓄積された信号電荷を、該蓄電部と接続されたＴＦ
Ｔを走査駆動して読み出す方式であり、光読出方式と
は、固体検出素子に読取光（読取用の電磁波）を照射し
て読み出す方式である。

【０００６】また本願出願人は、特願平10-232824号や
同10−271374号において改良型直接変換方式の放射線固
体検出器を提案している。改良型直接変換方式の放射線
固体検出器とは、直接変換方式、且つ光読出方式のもの
であり、記録用の放射線に対して透過性を有する第１の
導電体層、該第１の導電体層を透過した記録用の放射線
の照射を受けることにより光導電性（正確には放射線導
電性）を呈する記録用光導電層、第１の導電体層に帯電
される電荷と同極性の電荷に対しては略絶縁体として作
用し、かつ、該電荷と逆極性の電荷に対しては略導電体
として作用する電荷輸送層、読取用の電磁波の照射を受
けることにより光導電性（正確には電磁波導電性）を呈
する読取用光導電層、読取用の電磁波に対して透過性を
有する第２の導電体層を、この順に積層して成るもので
あり、記録用光導電層と電荷輸送層との界面（蓄電部）
に、画像情報を担持する信号電荷（潜像電荷）を蓄積す
るものである。第１の導電体層および第２の導電体層は
電極として機能するものである。また、この方式におけ
る固体検出素子は、記録用光導電層、電荷輸送層および
読取用光導電層を主要部とするものである。

【０００７】なお、この改良型直接変換方式において信
号電荷を読み出す方式としては、例えば第２の導電体層
（以下読取電極という）を平板状のものとし、この読取
電極側にレーザ等のスポット状の読取光を走査して信号
電荷を検出する方式と、読取電極をクシ歯状のストライ
プ状電極とし、ストライプ状電極の長手方向と略直角な
方向に延びたライン光源を該ストライプ状電極の長手方
向に走査して信号電荷を検出する方式がある。

【０００８】そして、何れの読出方式を採るものであっ
ても、該検出器は、夫々が画素に対応する複数個の固体
検出素子が実質的に行列状に配列された２次元の検出器
となっている。ここで「実質的」とは、検出器自体とし
ては個別の固体検出素子を行列状に配列して成るものと
は言えないが、信号電荷を読み出して得た画像信号を処
理する過程においては、例えばサンプリング点の信号を
所定画素の信号と考えることができるので、このように
称しているものである。なお、読取電極をストライプ状
電極としたものは、その並び方向については、ストライ
プ状電極そのものが画素に対応する。

【０００９】上記各種方式の放射線固体検出器から出力
された画像信号は、外部に出力され、後段の信号処理装
置により種々の信号処理が施された後にＣＲＴ等の出力
手段により可視情報等として出力される。このように、
放射線固体検出器を用いることにより、被写体の放射線
画像を表す画像信号をリアルタイムで得、直ちに可視画
像等として出力することができる。

【００１０】なお、上述した各種方式の放射線固体検出
器を使用して放射線画像を撮影し、検出器内の蓄積電荷
を読み出して画像信号を得るに際しては、より高速に画
像信号を取得するために、行すなわちライン毎に、その
ラインの各素子（一部または全部）の蓄積電荷を並列的
に読み出すことがよく行われている。このような方式
を、以下「ライン読出方式」という。

【００１１】ところで、胃の検査等においては、被写体
を移動させ、この被写体の移動による造影剤の動き等を
ほぼリアルタイムで動画像として観察しつつ、放射線画
像として残して（記録して）おきたい場合には、動画像
よりも高解像度の静止画像として撮影を行うことがあ
る。

【００１２】ここで、画像信号を動画像として再生出力
する場合には、検出器を構成する固体検出素子から画像
信号をテレビレート程度の高周期（例えば３０画像／１
秒）で次々に読み出さなければならない。すなわち、動
画像を得る場合には、1 ／３０秒毎の静止画を連続して
出力するという、出力速度の高速化が要求される。この
出力速度の高速化のために、各素子から個々に蓄積電荷
を読み出して画像信号を取得するのではなく、隣接する
数個の素子の電荷を纏めて読み出して、比較的低解像度
の画像信号を得ることにより高速化を図るという方法が
ある（例えば、特開平７−７２２５８号等）。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、隣接す
る数個の素子の電荷を纏めて読み出す方法を採るには、
検出素子複数個分の電荷を纏めるための特別な読出回路
が必要となり、回路が複雑化し、コストアップを招くと
ともに、配線或いは回路量の増加により、固体検出素子
から成る固体検出部の開口率が低下するという問題があ
る。

【００１４】また、ライン読出方式に際して、全てのラ
インを読み出すのではなく、数ライン毎に間引いて読み
出すことにより、高速化を図るという方法も考えられる
が、常に一定のラインを間引くと、間引いたライン分の
画像が出力されないため、解像度の低下した画像が出力
されるという問題がある。また、動画像確認後に、動画
像モードで読み出して得た画像信号を用いて静止画像を
再構成しようとしても、同様に間引いたライン分の画像
信号が出力されていないため、高解像度が必要とされる
静止画再生の用途としては利用に耐え得ず、静止画像を
得るためには、改めて静止画モードで再撮影をせざるを
得ないという問題がある。

【００１５】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、複雑な回路を用いることなく動画像用の画像信号
を取得することができるとともに、出力される動画像の
解像度を劣化させず、静止画像の再構成に利用すること
をも可能ならしめる放射線固体検出器の電荷読出方法お
よび装置並びにそれに使用する放射線固体検出器を提供
することを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明による放射線固体
検出器の電荷読出方法は、行列状に配列された各固体検
出素子に蓄積された放射線画像情報を担持する電荷を、
固体検出素子の行毎に読み出して放射線画像情報を表す
画像信号を取得する放射線固体検出器の電荷読出方法で
あって、固体検出素子の電荷を列方向について複数フィ
ールドに分けて読み出すことを特徴とする。

【００１７】なお、本発明においては、検出器上の前記
固体検出素子の主走査方向の並びを「行」といい、副走
査方向の並びを「列」という。

【００１８】「行毎に読み出す」とは、各行についての
電荷を、並列的に列方向すなわち副走査方向に読み出す
ことを意味する。なお、各行それぞれについて所望画像
領域の電荷を並列的に読み出すものであればよく、必ず
しも各行の全素子分でなくともよい。当該行の全素子分
の電荷を読み出すのが最も好ましいのはいうまでもな
い。

【００１９】「フィールド」とは、フレームに対応する
言葉であり、例えば、検出器全体の行から成るものをフ
レームとしたとき、該フレームを複数に分割して成るも
の、換言すれば部分行から成るものをフィールドとい
う。そして、検出器全体の行から読み出された電荷に基
づいて得た画像信号によって形成される１画像はフレー
ム画像であり、このフレーム画像を前記分割に対応して
複数に分割した部分行から成る各画像はフィールド画像
である。つまり、フレーム画像は全体画像を意味し、フ
ィールド画像は部分画像を意味し、分割した複数のフィ
ールド画像を纏めることによってフレーム画像を再正す
ることができる。

【００２０】なお、本発明による電荷読出方法において
は、必ずしも検出器全体の行を読み出すものに限られ
ず、検出器上の所望領域分の行の電荷を複数フィールド
に分けて読出しを行うものであればよく、また各フィー
ルド毎に少なくとも異なる行の電荷を読み出すものであ
ればよい。換言すれば、必ずしも全ての行の電荷を読み
出すものでなくてもよし、どのような読み出し方をする
ものであってもよい。例えば、各フィールドの行が一部
重なるものであってもよい。

【００２１】本発明による電荷読出方法においては、前
記複数フィールドに分けて行う読出しがインターレース
読出しであることが望ましい。

【００２２】「インターレース読出し」とは、各フィー
ルド毎に、所定間隔で読み出す行を順次変更して読み出
す間引き読出しを意味する。読み出す行をランダムに変
更してもよいが、フィールド毎に順次隣の行にシフトす
るのが好ましい。

【００２３】また、本発明による電荷読出方法において
は、各フィールドの読出し終了毎に、少なくとも次に読
み出すフィールド分の蓄積電荷を消滅させた後に、再蓄
積を行ってから、次のフィールドについて読出しを行う
のが望ましい。蓄積電荷を消滅させる方法としてはどの
ような方法を用いてもよい。例えば、蓄積電荷を消滅さ
せるリセット（放電）スイッチを各素子に対応させて検
出器内に設け、これをオンさせて電荷を放電するように
してもよい。また、次に読み出すフィールド分の全ライ
ン（行）を同時にオンさせて、それらの電荷を纏めて副
走査方向に転送した後に主走査方向に読み出し、読み出
された電荷を捨てるようにしてもよい。

【００２４】また、本発明による電荷読出方法において
は、行方向について、間引き読出しを行うのが望まし
い。

【００２５】「行方向について、間引き読出しを行う」
に際しては、副走査方向の読出し時に間引き読出しを行
ってもよいし、１行分を一旦副走査方向に読み出した後
の主走査方向の読出し時に間引き読出しを行ってもよ
い。後者の方が、読出し時間が若干短くなる。なお、副
走査方向の読出しは元々並列的な読出しのため間引き読
出しを行っても読出し時間が短くなるということはな
い。

【００２６】また、本発明による電荷読出方法において
は、各フィールド毎に、行方向について、読み出されな
かった欠落分を補間して当該行分の画像信号を求めるよ
うにするとより望ましい。

【００２７】「欠落分を補間」する方法としては、行方
向について、読み出されなかった素子の電荷量を補間す
ることができる限りどのような方法を使用してもよく、
隣接素子分を用いて補間する方法等、周知の補間方法を
適用することができる。

【００２８】また、本発明による電荷読出方法において
は、各フィールド毎に、列方向についても、読み出され
なかった欠落分を補間して所望領域分、好ましくは検出
器の全領域分の画像信号を求めるようにするとより望ま
しい。

【００２９】「欠落分を補間」する方法としては、読み
出されなかった行の電荷量を補間することができる限り
どのような方法を使用してもよく、隣接行分を用いて補
間する方法、当該フィールド以外の既に読み出されたフ
ィールドの画像データを用いて補間する方法等、周知の
補間方法を適用することができる。例えば、上１／４，
上中１／４，下中１／４，下１／４という４フィールド
読出しとする場合に、上１／４フィールドを読み出した
ときには、残りのフィールド分として、既に読み出した
分を用いて、全体の画像信号を求めるようにしてもよ
い。

【００３０】なお、本発明による電荷読出方法において
は、放射線固体検出器として光読出方式のものを使用す
ることができる。

【００３１】本発明による放射線固体検出器は上記電荷
読出方法に使用されるもの、すなわち、画像情報を担持
する放射線を検出して放射線画像情報を担持する電荷を
蓄積する行列状に配列された固体検出素子と、電荷を固
体検出素子の行毎に列方向に転送する副走査手段と、該
副走査手段によって転送された電荷を行方向に読み出し
て放射線画像情報を表す画像信号を取得する主走査手段
とを有してなる放射線固体検出器であって、固体検出素
子の電荷を列方向について複数フィールドに分けて読み
出すように副走査手段を制御する走査制御手段を有する
ものであることを特徴とする。

【００３２】ここで、走査制御手段の制御対象となる
「副走査手段」は、当該検出器と一体のものであるか別
体のものであるかは問わない。

【００３３】本発明による放射線固体検出器の走査制御
手段を、複数フィールドに分けて行う読出しとしてイン
ターレース読出しを行わせるように副走査手段を制御す
るものとするのが望ましい。

【００３４】また、本発明による放射線固体検出器は、
各フィールドの読出し終了毎に、少なくとも次に読み出
すフィールド分の蓄積電荷を消滅させるリセット手段を
備えたものとするのが望ましい。

【００３５】また、本発明による放射線固体検出器の走
査制御手段を、行方向について、間引き読出しが行われ
るように主走査手段を制御するものとするのが望まし
い。

【００３６】ここで、行方向について間引き読出しを行
うようにした放射線固体検出器にあっては、各フィール
ド毎に、行方向について、読み出されなかった欠落分を
補間して当該行分の画像信号を求める補間手段を備えた
ものとするのが望ましい。

【００３７】また、本発明による放射線固体検出器は、
各フィールド毎に、列方向について、読み出されなかっ
た欠落分を補間して所望領域分の画像信号を求める補間
手段を備えたものとするのが望ましい。

【００３８】なお、本発明による放射線固体検出器は、
光読出方式の検出器であってもよい。

【００３９】

【発明の効果】本発明による電荷読出方法および放射線
固体検出器によれば、所望領域の固体検出素子の電荷を
複数フィールドに分けて列方向すなわち副走査方向に読
み出すようにしたので、読出しのための複雑な回路を用
いる必要が無く、読出方法の制御だけで動画像用の画像
信号を取得することができるようになる。また、複雑な
回路を用いないので、低コストであり、開口率の低下も
生じない。

【００４０】また、インターレース読出しを行い、フィ
ールド毎に読出ラインを順次変更して、複数フィールド
で所望領域分の全ラインの画像信号を読み出すようにす
れば、視覚的な残像効果と相俟って解像度の劣化という
問題も生じない。また、複数フィールドで所望領域分の
全ラインの画像信号を読み出しているので、この全ライ
ン分の画像信号を高解像度の静止画像の再構成に利用す
ることも可能となるので、静止画像を得るために改めて
静止画モードで再撮影をする必要がなくなる。

【００４１】また、各フィールドの読み出し終了毎に、
少なくとも次に読み出すフィールド分の蓄積電荷を消滅
させた後に、再蓄積を行ってから、次のフィールドにつ
いて読出しを行うようにすれば、各フィールドの画像信
号に基づいて出力される画像にはボケが生ぜず、俊敏な
動きにも追従できる。

【００４２】なお、被写体の動きが遅いときには、この
ような消滅と再蓄積を行うことなく、当該フィールドの
次の読出しまで電荷蓄積を継続させると、感度の向上を
図ることができる。

【００４３】また、行方向について間引き読出しを行う
ようにすれば、取得された間引き等が行われた画像信号
に基づいて縮小画像を構成する際に、縦横の縮小比を合
わせることが可能となる。

【００４４】また、行方向について、読み出されなかっ
た欠落分を補間して当該行分の画像信号を求めるように
すれば、行方向に鮮鋭度の高い画像を形成することがで
き、動画像の鮮鋭度をより向上させることができる。

【００４５】また、列方向について、読み出されなかっ
た欠落分を補間して所望領域分の画像信号を求めるよう
にすれば、列方向についても鮮鋭度の高い画像を形成す
ることができ、動画像の鮮鋭度を一層向上させることが
できる。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１
の実施の形態による放射線固体検出器１０の概略構成を
示すブロック図である。放射線固体検出器１０は、光変
換方式且つＴＦＴ読出方式の放射線固体検出器である。

【００４７】図示するように、該検出器１０は、画像情
報を担持する放射線を検出する固体検出部２０と、固体
検出部２０から電荷を読み出して画像信号を出力する読
出手段としての読出回路３０とを有する。固体検出部２
０は、光電変換部２１ａと蓄電部２１ｂとから成る固体
検出素子としての光電変換素子２１および蓄電部２１ｂ
に蓄電した信号電荷を転送するＴＦＴから成る転送部２
２が行列状に形成されたものである。読出回路３０は、
各行毎に各ＴＦＴのゲートと走査線２７ｂを介して共通
に接続された副走査手段としての副走査パルス発生器３
８、固体検出部２０から列毎に信号線２７ａを介して転
送された信号電荷を外部に読み出す出力アンプ３２、コ
ンデンサ３３、この両者に接続されたＳＷ（スイッチ）
３４、および出力アンプ３２に接続されたＳＷ３５、お
よびマルチプレクサ３１を有する。出力アンプ３２やコ
ンデンサ３３等は、光電変換素子２１の縦列分だけ設け
られている。ＳＷ３４，３５は主走査手段としての主走
査パルス発生器３９と接続されている。

【００４８】この検出器１０の固体検出部２０の検出面
側には不図示の蛍光体が設けられており、副走査パルス
発生器３８により走査線２７ｂをオフ状態にして転送部
２２をオフすると共に主走査パルス発生器３９によりＳ
Ｗ３４をオンにして被写体等を透過した放射線を蛍光体
に照射すると、放射線の線量に応じた光が蛍光体から発
せられ、放射線の線量に応じた電荷が光電変換部２１ａ
で発生し蓄電部２１ｂに蓄電される。次に図中最上部の
走査線２７ｂから各ライン毎に順次オン状態にして各走
査線２７ｂに接続された転送部２２をオンさせ、またＳ
Ｗ３４をオフすると、蓄電部２１ｂに蓄電された電荷が
ライン毎（１ライン分同時に）に出力アンプ３２側に転
送され、出力アンプ３２とコンデンサ３３とによって積
分され、電圧値の画像信号Ｓ１に変換されて該画像信号
Ｓ１がライン毎に並列的に各出力アンプ３２から出力さ
れる。この際、１ライン分の画像信号Ｓ１が各出力アン
プ３２の出力部に得られる毎に、主走査パルス発生器３
９によりＳＷ３５を順次切り換えながら、その１ライン
分の画像信号Ｓ１を外部に出力することによって、検出
器１０内に蓄積された信号電荷のライン読出しを行う。

【００４９】ところで、図示するように、この検出器１
０には、走査制御手段４０が設けられており、副走査パ
ルス発生器３８を介して転送部２２と接続され、また主
走査パルス発生器３９を介してＳＷ３４，３５とも接続
されている。

【００５０】走査制御手段４０は、蓄電部２１ｂに蓄電
された画像情報を表す信号電荷を読み出す際に、静止画
読出モード時には、上述のように１ライン毎に順次ライ
ン読出しが行われるように副走査パルス発生器３８を制
御する。一方、動画像読出モード時には、蓄電部２１ｂ
に蓄電された電荷を副走査方向について複数フィールド
に分けて読出しが行なわれるように副走査パルス発生器
３８を制御する。例えば、検出器全体の電荷が４フィー
ルドに分けてインターレース読出しが行われるようにす
る場合には、４ラインおきに走査線２７ｂが順次オン
し、且つフィールド毎に異なる走査線２７ｂがオンする
ように、副走査パルス発生器３８を制御する。図２は、
この副走査方向のインターレース読出しについて示した
図である。図中右側に示す番号は、ライン（行）番号を
表す。

【００５１】図示するように、各フィールド毎に読出し
対象ラインが変更されて、４つのフィールド全体で、検
出器の全ラインの読出しが行われる。ここで、各フィー
ルドは４ラインおきに読み出しが行われるので、１フィ
ールド分の読み出しに要する動作時間は静止画読出モー
ド時、つまり１フレーム分を読み出す場合の約１／４と
なり、画像信号の出力時間を高速化することができ、動
画像読出しに好適となる。なお、１フレーム分を読み出
すのに要する動作時間は４フィールド分であり、静止画
読出モード時と殆ど同じであるのはいうまでもない。

【００５２】このように、４つのフィールドに分けて全
ライン分の信号電荷を読み出すようにすれば、全フィー
ルド、常に同じ行を間引き読み出しするのとは異なり、
所望領域についての全ての行の電荷が読み出されるの
で、各フィールドの画像はラインが間引かれた低解像度
の画像となるが、動画像再生時には、視覚的な残像効果
と相俟って動画像出力時の解像度を劣化させることがな
い。また、４つのフィールドで全ライン分の電荷を読み
出し、検出器全体によって取得可能な全ライン分の画像
信号を取得するようにしているので、このフィールド分
割して取得された全ライン分の画像信号を使用して高解
像度の静止画像を再構成することもできる。

【００５３】また、この走査制御手段４０は、主走査方
向（行方向）についても間引き読出しが行われるよう
に、主走査パルス発生器３９を介してＳＷ３４，３５を
制御するものとして構成されている。図３は、この主走
査方向の間引き読出しについて示した図である。図中上
側に示す番号は、列番号を表す。

【００５４】図示するように、図２に示した副走査方向
のインターレース読出しを行うに際して、各フィールド
夫々において、主走査方向について４画素毎に１画素を
読み出すように、また各フィールド毎に画素位置が異な
るように間引き読出しが行われる。このように読み出し
て得た画像信号Ｓ１に基づいて縮小画像を形成すれば、
各フィールド毎に、縦横同サイズで縮小した画像を再生
することができる。

【００５５】なお、本例においては、各フィールド毎に
画素位置が異なるように間引き読出しを行っているが、
これに限らず、各フィールドで、常に同じ画素位置の電
荷を読み出すようにしてもよいのは勿論である。

【００５６】さらに、この検出器１０には、図１に示す
ように補間手段４１が設けられている。この補間手段４
１は、各フィールド毎に、主走査方向について読み出さ
れなかった欠落画素分のデータを補間して当該行の全画
像信号を求め、また副走査方向についても読み出されな
かった欠落行分のデータを補間して全ライン分の画像信
号を求める。

【００５７】図４は、補間手段４１による副走査方向に
ついての補間処理の方法の一例を示す図である。例え
ば、上述の図２に示すようにしてインターレース読出し
を行ったときに第１フィールドにおいて取得された画像
データが、図４（Ａ）で示すように第１，５，９・・・
ラインのものである場合に、例えば第３ラインのデータ
を補間処理によって求める際には、第１ラインと第５ラ
インのそれぞれ対応する列位置のデータを用いて求め
る。また、第２ラインのデータを補間処理によって求め
る際には、第１ラインと先に求めた第３ラインのそれぞ
れ対応する列位置のデータを用いて求め、第４ラインの
データについては、第５ラインと先に求めた第３ライン
のそれぞれ対応する列位置のデータを用いて求める。

【００５８】主走査方向についての補間も、この副走査
方向についての補間処理に準じて行う。

【００５９】このように、主走査方向および副走査方向
行について読み出されなかった欠落分を補間すれば、何
れのフィールドの画像も鮮鋭度の高い画像を形成するこ
とができ、鮮鋭度の高い動画像を形成することができる
ようになる。

【００６０】なお、この補間処理の方法は上述の例に限
らないのはいうまでもない。例えば、第１，５ラインの
データを用いて、ライン位置に応じた重み付け計算をし
て直ちに第２，４ラインのデータを求めるようにしても
よい。

【００６１】また、走査制御手段４０は、各フィールド
の読み出し終了毎に、次に読み出すフィールド分の蓄積
電荷を消滅させるリセット手段としても機能するように
構成されている。走査制御手段４０がリセット手段とし
て機能する際には、次に読み出すフィールド分の全走査
線２７ｂが同時にオンするように副走査パルス発生器３
８を制御する。なお、この制御によって次のフィールド
分の電荷が纏めて副走査方向に転送され、各出力アンプ
３２の出力部にはそれに応じた画像信号が発生するが、
ＳＷ３５をオンさせないように主走査パルス発生器３９
を制御することによって、この画像信号を無効なものと
して取り扱うことができ、結果的に読み出された電荷を
捨てることができる。

【００６２】出力アンプ３２から出力される画像信号Ｓ
１は、上述のようにして、フィールド毎に読出ラインを
換えてインターレース読み出しを行うと、各フィールド
の読出し終了後には、読み出されなかったラインの蓄電
部２１ｂに電荷が読み残される。この読み残した残留電
荷をそのままにした状態で次の撮影を行うと、該残留電
荷が次のフィールドの画像に対してノイズとなって現れ
る。しかしながら、前述のように、次の撮影前に、次に
読み出すフィールド分の蓄積電荷を消滅させるようにす
れば、残留電荷の影響を受けることがなく、ボケのない
画像を得ることができる。

【００６３】上記説明は、光変換方式且つＴＦＴ読出方
式の放射線固体検出器に本発明を適用したものについて
説明したものであるが、上記実施の形態はＴＦＴ読出方
式の検出器であればどのようなものにも適用することが
でき、例えば上述した直接変換方式の検出器においてＴ
ＦＴ読出方式を採るものにも同様の方法を適用すること
ができる。

【００６４】次に光読出方式の放射線固体検出器に本発
明を適用したものについて説明する。図５は特願平10−
232824号や同10−271374号に記載の改良型直接変換方式
の放射線固体検出器（静電記録体）に本発明を適用した
構成の一例を示す図であり、図５（Ａ）は斜視図、図５
（Ｂ）はＸ−Ｚ断面図、図５（Ｃ）はＸ−Ｙ断面図であ
る。

【００６５】この検出器５０は、読取光用および消去光
用の面状光源としてのＥＬ発光体６０、読出回路７０が
一体化されたものである。勿論各々専用の光源を設けて
もよいし、一体型に限らず光源および光源走査手段（後
述する）を検出器と別体のものとしてもよい。また、面
状光源ではなく、ライン光源を用い、該ライン光源を副
走査方向に移動させるように構成してもよい。

【００６６】検出器５０の固体検出部５６は、第１の導
電体層５１、記録用光導電層５２、電荷輸送層５３、読
取用光導電層５４、第２の導電体層５５が、この順に積
層されてなる。導電体層５５は、クシ歯状に形成されて
いる（以下クシ歯部分（図中の斜線部）をクシ電極５５
ａと称す）。記録用光導電層５２、電荷輸送層５３、読
取用光導電層５４が固体検出素子の主要部を構成する。

【００６７】ＥＬ発光体６０は、導電層６１と、ＥＬ層
６２と、導電層６３とからなり、絶縁層６４を介して第
２の導電体層５５側に積層される。導電層６１は、検出
器５０のクシ電極５５ａと交差（本例では略直交）する
ようにクシ歯状に形成されており、これにより、クシ歯
６１ａ（図中斜線部）によるライン状の光源が面状に多
数配列するように構成される。

【００６８】読出回路７０は導電体層５５の各クシ歯５
５ａ毎に接続された多数の電流検出アンプ７１、各電流
検出アンプ７１に接続されたＳＷ７５、各ＳＷ７５に接
続された主走査パルス発生器７９、およびＥＬ発光体６
０の発光を制御する副走査手段としての光源走査手段７
８を有しており、読取光や消去光の走査露光により各ク
シ歯５５ａに流れる電流をクシ歯５５ａ毎に並列的に検
出して１ライン分の画像信号を求めた後、主走査方向に
順次出力するものである。検出器５０の導電体層５１は
接続手段７２の一方の入力および電源７３の負極に接続
されており、電源７３の正極は接続手段７２の他方の入
力に接続されている。電流検出アンプ７１としては、上
述した出力アンプとコンデンサから成る積分アンプ構成
とすることができるが、これに限らず、後述する読取光
や消去光の走査によって検出器５０の固体検出部５６か
ら流れ出す電流を検出することができるものである限
り、どのような構成を取ってもよい（例えば特願平10−
232824号参照）。

【００６９】この検出器５０の記録用光導電層５２と電
荷輸送層５３との界面の蓄電部５７に蓄積された信号電
荷（負電荷）を読み出す際には、先ず接続手段５２を検
出器５０の導電体層５１側に接続し、ＥＬ発光体６０に
より、クシ歯６１ａを順次切り換えながら、夫々のクシ
歯６１ａと導電層６３との間に所定の直流電圧を印加し
て読取光をライン状に順次発光させ、該読取光でクシ歯
５５ａの長手方向すなわち副走査方向に走査する。

【００７０】該走査により、光導電層５４内に正負の電
荷対が発生し、その内の正電荷が蓄電部５７に蓄積され
た信号電荷に引きつけられるように電荷輸送層５３内を
急速に移動し、蓄電部５７で信号電荷と電荷再結合し消
滅する。この過程における電荷の移動による電流が固体
検出部５６内に生じ、各クシ歯５５ａ毎に接続された各
電流検出アンプ７１により、該電流が各クシ歯５５ａ毎
に検出され、電圧値の画像信号Ｓ１に変換された画像信
号Ｓ１が並列的に出力される。ライン状の読取光の走査
による固体検出部５６内を流れる電流は信号電荷に応じ
たものであるから、この電流を検出し画像信号Ｓ１を取
得することは信号電荷を１ライン毎に読み出すことに対
応する。つまり、ライン状の読取光で検出器を走査する
ということは、光変換方式の副走査パルス発生器３８の
作用と等価なものとなる。

【００７１】このようにして１ライン分の画像信号Ｓ１
が各出力アンプ７１の出力部に得られたら、主走査パル
ス発生器７９によりＳＷ７５を順次切り換えながら、そ
の１ライン分の画像信号Ｓ１を外部に出力する。

【００７２】ところで、この検出器５０には、光源走査
手段７８および主走査パルス発生器７９と接続された走
査制御手段４５が設けられている。

【００７３】この走査制御手段４５は、動画像読出モー
ド時には、蓄電部５７に蓄電された電荷を副走査方向に
ついて複数フィールドに分けて読出しが行なわれるよう
に光源走査手段７８を制御する。この複数フィールドに
分けて読出しを行うには、上述した光変換方式のものと
は異なり、ＥＬ発光体６０から発せられるライン状の読
取光の、クシ歯５５ａの長手方向すなわち副走査方向へ
の走査速度を速くする。例えば、４フィールド読出しと
するのであれば、４倍の速度にすると共に、各フィール
ド毎に、副走査方向の走査の開始位置を１ライン分ずつ
変えて、各フィールドの画像信号を求める。

【００７４】主走査方向についての間引き読出しは、上
述の光変換方式のものと同様に、主走査パルス発生器７
９を介してＳＷ７５を制御することによって行う。

【００７５】また、この検出器５０には面状光源として
のＥＬ発光体６０が設けられているので、各フィールド
の読み出し終了毎に、次に読み出すフィールド分の蓄積
電荷を消滅させるに際しては、ＥＬ発光体６０により、
検出器５０のクシ歯５５ａ側の全面を一度に照射するよ
うに面発光させると共に、ＳＷ７５をオンさせないよう
に主走査パルス発生器７９を制御して、このときに各出
力アンプ７１の出力部に発生する画像信号が無効なもの
として取り扱われるようにするとよい。このように、光
読出方式の検出器５０においては、ＥＬ発光体６０をリ
セット手段の一部として機能させることができ、極めて
簡易なリセット手段を構成することができる。

【００７６】以上、本発明の好ましい実施の形態につい
て説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにお
いて、種々の変更を行うことが可能である。例えば、上
記走査制御手段４０をリセット手段としても機能させる
のではなく、蓄積電荷を消滅させるリセットスイッチを
各素子に対応させて検出器内に設けると共に、リセット
スイッチをオンさせて蓄積電荷を放電させる回路を設け
る等、専用のリセット手段を検出器内等に設けるように
してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による放射線固体検出器
（光変換方式）の概略構成を示すブロック図

【図２】副走査方向のインターレース読出しについて示
した図

【図３】主走査方向の間引き読み出しについて示した図

【図４】補間手段による副走査方向についての補間処理
を説明する図

【図５】本発明の実施の形態による放射線固体検出器
（光読出方式）の概略構成を示すブロック図；斜視図
（Ａ）、Ｘ−Ｚ断面図（Ｂ）、Ｘ−Ｙ断面図（Ｃ）

【符号の説明】

１０放射線固体検出器（ＴＦＴ読出方式）２０固体検出部３０読出回路３８副走査パルス発生器３９主走査パルス発生器４０，４５走査制御手段４１補間手段５０放射線固体検出器（光読出方式）５６固体検出部７０読出回路７８光源制御手段７９主走査パルス発生器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】行列状に配列された各固体検出素子に蓄
積された放射線画像情報を担持する電荷を、前記固体検
出素子の行毎に読み出して前記放射線画像情報を表す画
像信号を取得する放射線固体検出器の電荷読出方法にお
いて、前記固体検出素子の電荷を列方向について複数フィール
ドに分けて読み出すことを特徴とする電荷読出方法。
【請求項２】前記複数フィールドに分けて行う読出し
がインターレース読出しであることを特徴とする請求項
１記載の電荷読出方法。
【請求項３】各フィールドの読出し終了毎に、少なく
とも次に読み出すフィールド分の蓄積電荷を消滅させた
後に、再蓄積を行ってから、次のフィールドについて前
記読出しを行うことを特徴とする請求項１または２記載
の電荷読出方法。
【請求項４】行方向について、間引き読出しを行うこ
とを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の電荷
読出方法。
【請求項５】各フィールド毎に、行方向について、読
み出されなかった欠落分を補間して当該行分の画像信号
を求めることを特徴とする請求項４記載の電荷読出方
法。
【請求項６】各フィールド毎に、列方向について、読
み出されなかった欠落分を補間して所望領域分の画像信
号を求めることを特徴とする請求項１から５いずれか１
項記載の電荷読出方法。
【請求項７】前記放射線固体検出器が光読出方式の検
出器であることを特徴とする請求項１から６いずれか１
項記載の電荷読出方法。
【請求項８】画像情報を担持する放射線を検出して放
射線画像情報を担持する電荷を蓄積する行列状に配列さ
れた固体検出素子と、前記電荷を該固体検出素子の行毎
に列方向に転送する副走査手段と、該副走査手段によっ
て転送された前記電荷を行方向に読み出して前記放射線
画像情報を表す画像信号を取得する主走査手段とを有し
てなる放射線固体検出器において、前記固体検出素子の電荷を列方向について複数フィール
ドに分けて読み出すように前記副走査手段を制御する走
査制御手段を有するものであることを特徴とする放射線
固体検出器。
【請求項９】前記走査制御手段が、前記複数フィール
ドに分けて行う読出しとしてインターレース読出しを行
わせるように前記副走査手段を制御するものであること
を特徴とする請求項８記載の放射線固体検出器。
【請求項１０】各フィールドの読出し終了毎に、少な
くとも次に読み出すフィールド分の蓄積電荷を消滅させ
るリセット手段を備えたことを特徴とする請求項８また
は９記載の放射線固体検出器。
【請求項１１】前記走査制御手段が、行方向につい
て、間引き読出しが行われるように前記主走査手段を制
御するものであることを特徴とする請求項８から１０い
ずれか１項記載の放射線固体検出器。
【請求項１２】各フィールド毎に、行方向について、
読み出されなかった欠落分を補間して当該行分の画像信
号を求める補間手段を備えたことを特徴とする請求項１
１記載の放射線固体検出器。
【請求項１３】各フィールド毎に、列方向について、
読み出されなかった欠落分を補間して所望領域分の画像
信号を求める補間手段を備えたことを特徴とする請求項
８から１２いずれか１項記載の放射線固体検出器。
【請求項１４】前記放射線固体検出器が光読出方式の
検出器であることを特徴とする請求項８から１３いずれ
か１項記載の放射線固体検出器。