JP2003194950A - Ｘ線撮像用ハイブリッド検出器 - Google Patents
Ｘ線撮像用ハイブリッド検出器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 イオン化放射撮像に適する新規なハイブリッ
ドデジタルＸ線検出器を基にしての積分された放射情報
を提供する電離放射イメージングのシステムを提供す
る。 【解決手段】 電離放射撮像のための装置及び方法は、
電離放射の吸収の結果として光学的放射を放出するシン
チレータエレメントと、シンチレータエレメントに光学
的に結合される光伝導性多層エレメントとを含み、光伝
導性の多層エレメントは、シンチレータエレメントが放
出する光学的放射を感知可能な電荷生成層と、電荷生成
層の上に配される電荷輸送層とを含み、電荷輸送層は、
電離放射のに対応する電荷パターンを維持するように動
作する。
ドデジタルＸ線検出器を基にしての積分された放射情報
を提供する電離放射イメージングのシステムを提供す
る。 【解決手段】 電離放射撮像のための装置及び方法は、
電離放射の吸収の結果として光学的放射を放出するシン
チレータエレメントと、シンチレータエレメントに光学
的に結合される光伝導性多層エレメントとを含み、光伝
導性の多層エレメントは、シンチレータエレメントが放
出する光学的放射を感知可能な電荷生成層と、電荷生成
層の上に配される電荷輸送層とを含み、電荷輸送層は、
電離放射のに対応する電荷パターンを維持するように動
作する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電離放射線撮像の
分野におけるシステムおよび方法に関し、更に詳細に
は、Ｘ線画像のデジタル検出のためのシステムおよび方
法に関する。
分野におけるシステムおよび方法に関し、更に詳細に
は、Ｘ線画像のデジタル検出のためのシステムおよび方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】本願は、２００１年７月１６日出願のＰ
ＣＴ／ＩＬ９９／００４０９、０７／２６／１９９９の
国内段階出願である米国特許出願第０９／８０６１８７
号の一部継続出願である。
ＣＴ／ＩＬ９９／００４０９、０７／２６／１９９９の
国内段階出願である米国特許出願第０９／８０６１８７
号の一部継続出願である。
【０００３】特許文献には、Ｘ線画像を記録するシステ
ムおよび方法が多数記載されている。従来のＸ線撮像シ
ステムでは、Ｘ線感応蛍光スクリーンおよび感光性フィ
ルムを使用して、変調されたＸ線のパターンの可視アナ
ログ表現を形成する。蛍光スクリーンは、Ｘ線放射を吸
収して可視光を発出する。この可視光で感光性フィルム
を露光して、Ｘ線パターンの潜像を形成する。その後、
このフィルムを化学処理して、潜像をＸ線パターンの可
視的アナログ表現に変換する。
ムおよび方法が多数記載されている。従来のＸ線撮像シ
ステムでは、Ｘ線感応蛍光スクリーンおよび感光性フィ
ルムを使用して、変調されたＸ線のパターンの可視アナ
ログ表現を形成する。蛍光スクリーンは、Ｘ線放射を吸
収して可視光を発出する。この可視光で感光性フィルム
を露光して、Ｘ線パターンの潜像を形成する。その後、
このフィルムを化学処理して、潜像をＸ線パターンの可
視的アナログ表現に変換する。
【０００４】近年、静的Ｘ線画像および／または動的Ｘ
線画像を検出するシステムおよび方法が提案されてい
る。これらのデジタルＸ線システムおよび方法では、Ｘ
線画像を読取り可能な電気信号として記録してＸ線画像
のデジタル表現を提供するので、撮像プロセスにおいて
フィルムおよびスクリーンが不要となる。通常、デジタ
ルＸ線システムでは、Ｘ線を電荷担体に直接変換する
か、あるいはＸ線を光に変換し、その後この光を電荷担
体に変換するといった間接的な変換を行う。
線画像を検出するシステムおよび方法が提案されてい
る。これらのデジタルＸ線システムおよび方法では、Ｘ
線画像を読取り可能な電気信号として記録してＸ線画像
のデジタル表現を提供するので、撮像プロセスにおいて
フィルムおよびスクリーンが不要となる。通常、デジタ
ルＸ線システムでは、Ｘ線を電荷担体に直接変換する
か、あるいはＸ線を光に変換し、その後この光を電荷担
体に変換するといった間接的な変換を行う。
【０００５】直接的変換手法では、通常、アモルファス
・セレンなどのＸ線感応性光導電体を、蓄積コンデンサ
のアレイに結合された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）また
はダイオードを有するソリッド・ステート・アレイを含
むソリッド・ステート（半導体）素子の上に重ねて使用
する。直接的変換手法の一例が、Ｌｅｅ（リー）その他
への米国特許第５３１３０６６号に記載されている。こ
の特許には、複数のアクセス可能な離散的マイクロプレ
ートと、複数のアクセス電極と、パネル上に形成された
電子構成部品とを含む導電層を含む多層構造を有するパ
ネルを含むＸ線画像取込み素子が記載されている。
・セレンなどのＸ線感応性光導電体を、蓄積コンデンサ
のアレイに結合された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）また
はダイオードを有するソリッド・ステート・アレイを含
むソリッド・ステート（半導体）素子の上に重ねて使用
する。直接的変換手法の一例が、Ｌｅｅ（リー）その他
への米国特許第５３１３０６６号に記載されている。こ
の特許には、複数のアクセス可能な離散的マイクロプレ
ートと、複数のアクセス電極と、パネル上に形成された
電子構成部品とを含む導電層を含む多層構造を有するパ
ネルを含むＸ線画像取込み素子が記載されている。
【０００６】Ｌｅｅへの米国特許第５６５２４３０号に
は、直接的変換手法の別の例が記載されている。この特
許には、ダイオードおよび電荷蓄積コンデンサに結合さ
れた放射線検出器をそれぞれ含む行列上に配された放射
線検出センサのアセンブリからなる放射線検出パネルが
記載されている。
は、直接的変換手法の別の例が記載されている。この特
許には、ダイオードおよび電荷蓄積コンデンサに結合さ
れた放射線検出器をそれぞれ含む行列上に配された放射
線検出センサのアセンブリからなる放射線検出パネルが
記載されている。
【０００７】間接的変換手法では、通常、柱状ヨウ化セ
シウムなどのシンチレーション材料を、フォトダイオー
ドを含むソリッド・ステート・アクティブ・マトリック
ス・アレイの上に重ねて使用する。Ｘ線は、シンチレー
ション材料によって光に変換され、この光がフォトダイ
オードによって電荷に変換される。Ｐｅｔｒｉｃｋ（ペ
トリック）その他への米国特許第５６６８３７５号に、
間接的手法の例が記載されている。この特許には、行列
状に配列されたフォトダイオードからなる複数のセルを
有する大きなソリッド・ステートＸ線検出器が記載され
ている。
シウムなどのシンチレーション材料を、フォトダイオー
ドを含むソリッド・ステート・アクティブ・マトリック
ス・アレイの上に重ねて使用する。Ｘ線は、シンチレー
ション材料によって光に変換され、この光がフォトダイ
オードによって電荷に変換される。Ｐｅｔｒｉｃｋ（ペ
トリック）その他への米国特許第５６６８３７５号に、
間接的手法の例が記載されている。この特許には、行列
状に配列されたフォトダイオードからなる複数のセルを
有する大きなソリッド・ステートＸ線検出器が記載され
ている。
【０００８】Ｅｎｄｏ（エンドウ）その他への米国特許
第５８０１３８５号に、間接的手法の更に別の例が記載
されている。この特許には、複数の光電変換素子を絶縁
基板上に有するＸ線画像検出器が記載されている。
第５８０１３８５号に、間接的手法の更に別の例が記載
されている。この特許には、複数の光電変換素子を絶縁
基板上に有するＸ線画像検出器が記載されている。
【０００９】Ｔｏｎａｍｉ（トナミ）その他への米国特
許第５５３２４７５号に、間接的手法の更に別の例が記
載されている。この特許には、ターゲット構造および電
子ビーム・スキャナを使用して入射放射線を電気信号に
変換する２次元放射線検出の方法および装置が記載され
ている。
許第５５３２４７５号に、間接的手法の更に別の例が記
載されている。この特許には、ターゲット構造および電
子ビーム・スキャナを使用して入射放射線を電気信号に
変換する２次元放射線検出の方法および装置が記載され
ている。
【００１０】直接的変換および間接的変換に基づくＸ線
検出器では、電荷蓄積マトリックスを使用して撮像情報
を保持し、この撮像情報はその後電子的に処理される。
蓄積電荷の読出しは露光後に行われる。蛍光透視法など
の動的撮像では、蓄積マトリックスの積分放射値を繰り
返し読み取り、例えば毎秒３０フレームなどの、１秒あ
たりのフレーム数を十分に大きくすることにより、「実
時間」画像をシミュレートする。電荷蓄積マトリックス
に保持された画像情報は、Ｘ線パルスが終了するまで
は、検出器が蓄積モードで動作しているので取り出すこ
とができない。従って、デジタル検出器の電流生成から
行われる測定は実時間ではない。
検出器では、電荷蓄積マトリックスを使用して撮像情報
を保持し、この撮像情報はその後電子的に処理される。
蓄積電荷の読出しは露光後に行われる。蛍光透視法など
の動的撮像では、蓄積マトリックスの積分放射値を繰り
返し読み取り、例えば毎秒３０フレームなどの、１秒あ
たりのフレーム数を十分に大きくすることにより、「実
時間」画像をシミュレートする。電荷蓄積マトリックス
に保持された画像情報は、Ｘ線パルスが終了するまで
は、検出器が蓄積モードで動作しているので取り出すこ
とができない。従って、デジタル検出器の電流生成から
行われる測定は実時間ではない。
【００１１】医療診断では、許容可能なコントラストお
よび輝度を有する画像を形成できる最低限のＸ線露光線
量を使用することが望ましい。様々なＸ線検査では、様
々な体型の患者に施す場合には、診断に適した画像を形
成するために様々な線量が必要となることがある。従っ
て、全てのタイプの検査に適したシステムのダイナミッ
ク・レンジは、１０4：１程度の高さとなることもあ
る。
よび輝度を有する画像を形成できる最低限のＸ線露光線
量を使用することが望ましい。様々なＸ線検査では、様
々な体型の患者に施す場合には、診断に適した画像を形
成するために様々な線量が必要となることがある。従っ
て、全てのタイプの検査に適したシステムのダイナミッ
ク・レンジは、１０4：１程度の高さとなることもあ
る。
【００１２】或る特定のＸ線検査についての実際のＸ線
露光線量は、定期的に更新される参照テーブルからＸ線
システムのコンソールにロードされる所定の撮像露光パ
ラメータおよび患者の特徴を用いて選択することができ
る。あるいは、通常はＸ線検出器の前に配置される自動
露光制御装置を用いてＸ線源に実時間制御フィードバッ
クを提供して、実際の線量を自動的に調整することもで
きる。
露光線量は、定期的に更新される参照テーブルからＸ線
システムのコンソールにロードされる所定の撮像露光パ
ラメータおよび患者の特徴を用いて選択することができ
る。あるいは、通常はＸ線検出器の前に配置される自動
露光制御装置を用いてＸ線源に実時間制御フィードバッ
クを提供して、実際の線量を自動的に調整することもで
きる。
【００１３】実時間で動作しなければならない自動露光
制御装置は、通常、米国特許第５０８４９１１号に記載
されているようなマルチチャンバ電離室またはセグメン
ト・フォトタイマを利用している。これらの装置は、装
置を通過する放射線を感知し、所望の放射線密度レベル
を生じる所定の線量値に達したときにＸ線露光を終了さ
せる信号を提供する。
制御装置は、通常、米国特許第５０８４９１１号に記載
されているようなマルチチャンバ電離室またはセグメン
ト・フォトタイマを利用している。これらの装置は、装
置を通過する放射線を感知し、所望の放射線密度レベル
を生じる所定の線量値に達したときにＸ線露光を終了さ
せる信号を提供する。
【００１４】露光の前に、使用する１つまたは複数のチ
ャンバをＸ線技師が選択し、患者またはＸ線検出器をそ
れと整列させる。従来の露光制御装置の欠点としては、
実時間露光信号が一定のチャンバ面積にわたって平均化
され、関心のある領域の画像情報に直接対応しないこ
と、検出器の前に位置する装置がＸ線を不均一に減衰さ
せ、普通なら検出器で信号を発生させるはずの放射線の
一部が失われる原因となること、一般に装置がかさば
り、外部電源が必要となること、および装置のスペクト
ル感度が使用している放射線画像検出器のそれと異なる
ので、様々なＸ線管電圧（ｋＶｐ）値に対して補正およ
び較正が必要となることが挙げられる。
ャンバをＸ線技師が選択し、患者またはＸ線検出器をそ
れと整列させる。従来の露光制御装置の欠点としては、
実時間露光信号が一定のチャンバ面積にわたって平均化
され、関心のある領域の画像情報に直接対応しないこ
と、検出器の前に位置する装置がＸ線を不均一に減衰さ
せ、普通なら検出器で信号を発生させるはずの放射線の
一部が失われる原因となること、一般に装置がかさば
り、外部電源が必要となること、および装置のスペクト
ル感度が使用している放射線画像検出器のそれと異なる
ので、様々なＸ線管電圧（ｋＶｐ）値に対して補正およ
び較正が必要となることが挙げられる。
【００１５】デジタルＸ線検出器、特に「間接的」変換
手法に基づく検出器に実時間露光制御を組み込むため
に、様々な努力がなされている。 「間接的」シンチレータをベースとしたデジタル検出器
の実時間露光情報の検出に使用される装置の一例が、Ｇ
ｒａｎｆｏｒｓ（グランフォース）その他への米国特許
第５７５１７８３号に記載されている。この特許には、
フォトダイオードからなる撮像アレイの後方に配され
た、フォトダイオードからなる露光検出アレイが記載さ
れている。個別の電子機器（エレクトロニクス）を含む
個別の構成部品であるこの露光検出アレイは、ピクセル
充填率が比較的低い場合に生じる隣接するピクセル間の
ギャップによって或る領域内の撮像アレイを通り抜ける
光を検出するために使用される。ピクセルは局所的にグ
ループ化され、局所密度の測定値を提供する。
手法に基づく検出器に実時間露光制御を組み込むため
に、様々な努力がなされている。 「間接的」シンチレータをベースとしたデジタル検出器
の実時間露光情報の検出に使用される装置の一例が、Ｇ
ｒａｎｆｏｒｓ（グランフォース）その他への米国特許
第５７５１７８３号に記載されている。この特許には、
フォトダイオードからなる撮像アレイの後方に配され
た、フォトダイオードからなる露光検出アレイが記載さ
れている。個別の電子機器（エレクトロニクス）を含む
個別の構成部品であるこの露光検出アレイは、ピクセル
充填率が比較的低い場合に生じる隣接するピクセル間の
ギャップによって或る領域内の撮像アレイを通り抜ける
光を検出するために使用される。ピクセルは局所的にグ
ループ化され、局所密度の測定値を提供する。
【００１６】あるいは、デジタルＸ線撮像では、２段階
法を用いての、撮像露光の前にデジタル検出器に露光を
サンプリングさせ、それにより実時間露光情報をシミュ
レートする特殊な方法も提案されている。２段階露光法
の一例が、Ｈａｓｓｌｅｒ（ハッスラー）その他への米
国特許第５６０８７７５号に記載されている。この方法
では、デジタル検出器の露光情報の生成は、最初に検出
器を「較正」パルスで露光することによって行われ、そ
こでは持続時間の短いＸ線露光でソリッド・ステート検
出器においてある露光量を生じさせ、その後、これを処
理して撮像対象のＸ線透過度を計算して、最適なＸ線線
量を決定する。
法を用いての、撮像露光の前にデジタル検出器に露光を
サンプリングさせ、それにより実時間露光情報をシミュ
レートする特殊な方法も提案されている。２段階露光法
の一例が、Ｈａｓｓｌｅｒ（ハッスラー）その他への米
国特許第５６０８７７５号に記載されている。この方法
では、デジタル検出器の露光情報の生成は、最初に検出
器を「較正」パルスで露光することによって行われ、そ
こでは持続時間の短いＸ線露光でソリッド・ステート検
出器においてある露光量を生じさせ、その後、これを処
理して撮像対象のＸ線透過度を計算して、最適なＸ線線
量を決定する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】従って、本発明の好まし
い実施形態によれば、電離放射線撮像、特に一般的な放
射線撮影診断のためのＸ線撮像に適した新しいハイブリ
ッドのデジタルＸ線検出器に基づいて積分された放射情
報を提供する電離放射線撮像システムが提供される。
い実施形態によれば、電離放射線撮像、特に一般的な放
射線撮影診断のためのＸ線撮像に適した新しいハイブリ
ッドのデジタルＸ線検出器に基づいて積分された放射情
報を提供する電離放射線撮像システムが提供される。
【００１８】従って、本発明の好ましい実施形態によれ
ば、電離放射線を吸収した結果として光学的放射を発出
するシンチレータ・エレメントと、シンチレータ・エレ
メントに光学的に結合された光導電性マルチレイヤ（多
層）・エレメントとを含む電離放射線撮像システムが提
供される。好ましくは、光導電性マルチレイヤ・エレメ
ントは、シンチレータ・エレメントが発出した光学的放
射に対して敏感な電荷生成層と、電荷生成層の上に配さ
れた電荷移送層とを含む。好ましくは、電荷移送層は、
電離放射線画像に対応する電荷パターンを保持するよう
に動作可能である。
ば、電離放射線を吸収した結果として光学的放射を発出
するシンチレータ・エレメントと、シンチレータ・エレ
メントに光学的に結合された光導電性マルチレイヤ（多
層）・エレメントとを含む電離放射線撮像システムが提
供される。好ましくは、光導電性マルチレイヤ・エレメ
ントは、シンチレータ・エレメントが発出した光学的放
射に対して敏感な電荷生成層と、電荷生成層の上に配さ
れた電荷移送層とを含む。好ましくは、電荷移送層は、
電離放射線画像に対応する電荷パターンを保持するよう
に動作可能である。
【００１９】更に、本発明の好ましい実施形態によれ
ば、電離放射線撮像システムは、シンチレータ・エレメ
ントと光導電性マルチレイヤ・エレメントとの間に配置
された、複数の長い電極を形成する導電層を更に含む。
ば、電離放射線撮像システムは、シンチレータ・エレメ
ントと光導電性マルチレイヤ・エレメントとの間に配置
された、複数の長い電極を形成する導電層を更に含む。
【００２０】更に、本発明の好ましい実施形態によれ
ば、電離放射線撮像システムは、光導電性マルチレイヤ
・エレメントと導電層との間に光学的に透明な阻止層を
更に含む。好ましくは、この光学的に透明な阻止層は、
少なくとも１つの極性の電荷が導電層から光導電性マル
チレイヤ・エレメントへ注入されるのを阻止する。
ば、電離放射線撮像システムは、光導電性マルチレイヤ
・エレメントと導電層との間に光学的に透明な阻止層を
更に含む。好ましくは、この光学的に透明な阻止層は、
少なくとも１つの極性の電荷が導電層から光導電性マル
チレイヤ・エレメントへ注入されるのを阻止する。
【００２１】好ましくは、電荷移送層は、電離放射線を
電荷担体に変換するようにも動作可能である。本発明の
好ましい一実施形態によれば、光導電性マルチレイヤ・
エレメントは、電荷移送層の上に重なる光学的放射阻止
層を更に含む。
電荷担体に変換するようにも動作可能である。本発明の
好ましい一実施形態によれば、光導電性マルチレイヤ・
エレメントは、電荷移送層の上に重なる光学的放射阻止
層を更に含む。
【００２２】電離放射線システムのシンチレータ・エレ
メントは、一般に光反射性の基体上に形成することがで
きる。あるいは、シンチレータ・エレメントは、一般に
光吸収性の基体上に形成することもできる。
メントは、一般に光反射性の基体上に形成することがで
きる。あるいは、シンチレータ・エレメントは、一般に
光吸収性の基体上に形成することもできる。
【００２３】本発明の好ましい一実施形態によれば、シ
ンチレータ・エレメントは平坦化層を含む。本発明の好
ましい実施形態によれば、シンチレータ・エレメント
は、タリウムでドープしたヨウ化セシウムを含み、電荷
生成層は三セレン化ヒ素で構成され、電荷移送層は、ヒ
素または塩素あるいはそれらの組合せでドープしたアモ
ルファス・セレンで構成される。好ましくは、光学的放
射阻止層は、アモルファスのアルカリ・ドープしたセレ
ンで構成される。
ンチレータ・エレメントは平坦化層を含む。本発明の好
ましい実施形態によれば、シンチレータ・エレメント
は、タリウムでドープしたヨウ化セシウムを含み、電荷
生成層は三セレン化ヒ素で構成され、電荷移送層は、ヒ
素または塩素あるいはそれらの組合せでドープしたアモ
ルファス・セレンで構成される。好ましくは、光学的放
射阻止層は、アモルファスのアルカリ・ドープしたセレ
ンで構成される。
【００２４】あるいは、電荷生成層は、セレン・テルル
・ヒ素合金で構成することもできる。更に、本発明の代
替の実施形態によれば、電荷移送層は、有機材料で構成
される。
・ヒ素合金で構成することもできる。更に、本発明の代
替の実施形態によれば、電荷移送層は、有機材料で構成
される。
【００２５】更に、本発明の好ましい実施形態によれ
ば、電離放射線感応システムは、Ｘ線放射に対して敏感
である。本発明の別の好ましい実施形態によれば、撮像
用電離放射線を光学的放射に変換するように動作可能な
第１の変換エレメントと、光学的放射を撮像用電離放射
線に対応する電荷パターンに変換するように動作可能な
第２の変換エレメントと、ほぼ大気圧で、第２の変換エ
レメントへの非接触の電荷注入を提供して前記電荷パタ
ーンを感知させるように動作可能な電荷源とを含む電離
放射線撮像センサが提供される。
ば、電離放射線感応システムは、Ｘ線放射に対して敏感
である。本発明の別の好ましい実施形態によれば、撮像
用電離放射線を光学的放射に変換するように動作可能な
第１の変換エレメントと、光学的放射を撮像用電離放射
線に対応する電荷パターンに変換するように動作可能な
第２の変換エレメントと、ほぼ大気圧で、第２の変換エ
レメントへの非接触の電荷注入を提供して前記電荷パタ
ーンを感知させるように動作可能な電荷源とを含む電離
放射線撮像センサが提供される。
【００２６】好ましくは、電離放射線撮像センサの第２
の変換エレメントは更に、電離放射線を電荷に直接変換
するように動作可能である。更に、本発明の好ましい実
施形態によれば、電離放射線撮像センサによって検出さ
れる電離放射線はＸ線放射である。
の変換エレメントは更に、電離放射線を電荷に直接変換
するように動作可能である。更に、本発明の好ましい実
施形態によれば、電離放射線撮像センサによって検出さ
れる電離放射線はＸ線放射である。
【００２７】本発明の別の好ましい実施形態によれば、
対向する第１および第２の表面を有し、第１の表面に入
射する光学的放射に対する光生成感度が高く、第２の表
面に入射する光学的放射に対する光生成感度が比較的低
い光電変換エレメントと、光電変換エレメントの第１の
表面に光学的に結合された電離放射線感応性シンチレー
タ・エレメントとを含む電離放射線画像センサが提供さ
れる。
対向する第１および第２の表面を有し、第１の表面に入
射する光学的放射に対する光生成感度が高く、第２の表
面に入射する光学的放射に対する光生成感度が比較的低
い光電変換エレメントと、光電変換エレメントの第１の
表面に光学的に結合された電離放射線感応性シンチレー
タ・エレメントとを含む電離放射線画像センサが提供さ
れる。
【００２８】好ましくは、光電変換エレメントの第２の
表面は、電離放射線の透過性が高い。更に、本発明の好
ましい実施形態によれば、光電変換エレメントの第２の
表面は、電荷を受容し保持する露光表面である。
表面は、電離放射線の透過性が高い。更に、本発明の好
ましい実施形態によれば、光電変換エレメントの第２の
表面は、電荷を受容し保持する露光表面である。
【００２９】更に、本発明の好ましい実施形態によれ
ば、光電変換エレメントはアモルファス・セレンをベー
スにしたものである。本発明の好ましい実施形態によれ
ば、空間的に変調された電離放射線の吸収に応答して生
成された電荷パターンが提供される。この電荷パターン
は、好ましくは、電離放射線の部分的吸収に応答して生
成された電荷担体、および電離放射線の更なる吸収に応
答して発出された非電離光学的放射に応答して生成され
た電荷担体で構成される。
ば、光電変換エレメントはアモルファス・セレンをベー
スにしたものである。本発明の好ましい実施形態によれ
ば、空間的に変調された電離放射線の吸収に応答して生
成された電荷パターンが提供される。この電荷パターン
は、好ましくは、電離放射線の部分的吸収に応答して生
成された電荷担体、および電離放射線の更なる吸収に応
答して発出された非電離光学的放射に応答して生成され
た電荷担体で構成される。
【００３０】光学的放射は、電離放射線の吸収と同時に
発出されることが好ましい。更に、本発明の好ましい実
施形態によれば、光学的放射は、電離放射線の吸収後の
外部刺激によって発出される。
発出されることが好ましい。更に、本発明の好ましい実
施形態によれば、光学的放射は、電離放射線の吸収後の
外部刺激によって発出される。
【００３１】電離放射線はＸ線放射であることが好まし
い。本発明の別の好ましい実施形態によれば、空間変調
したＸ線放射でセンサを露光するステップと、このセン
サに保持された正味の電荷パターンを形成するステップ
とを含む、Ｘ線画像を感知する方法が提供される。正味
の電荷パターンは、空間変調された放射線を表すことが
好ましく、また、電荷パターンは、空間変調されたＸ線
放射の部分的吸収に応答して生成された電荷担体、およ
び空間変調されたＸ線放射が更に吸収されたのに応答し
てセンサ内で発出された光学的放射に応答して生成され
た電荷担体で構成されることが好ましい。
い。本発明の別の好ましい実施形態によれば、空間変調
したＸ線放射でセンサを露光するステップと、このセン
サに保持された正味の電荷パターンを形成するステップ
とを含む、Ｘ線画像を感知する方法が提供される。正味
の電荷パターンは、空間変調された放射線を表すことが
好ましく、また、電荷パターンは、空間変調されたＸ線
放射の部分的吸収に応答して生成された電荷担体、およ
び空間変調されたＸ線放射が更に吸収されたのに応答し
てセンサ内で発出された光学的放射に応答して生成され
た電荷担体で構成されることが好ましい。
【００３２】本発明の別の好ましい実施形態によれば、
撮像センサを電離放射線で露光するステップと、電離放
射線の吸収に応答して、撮像センサのシンチレータ・エ
レメントにおいて光学的放射を発出するステップと、光
学的放射に応答して、撮像センサの電荷生成層において
電荷を光生成するステップと、撮像センサの電荷移送層
を通して光生成された電荷を移送し、それにより撮像セ
ンサにおいて正味の電荷パターンを生成するステップと
を含むＸ線画像を検出する方法が提供される。好ましく
は、正味の電荷パターンは、一般に電離放射線に対応す
る。
撮像センサを電離放射線で露光するステップと、電離放
射線の吸収に応答して、撮像センサのシンチレータ・エ
レメントにおいて光学的放射を発出するステップと、光
学的放射に応答して、撮像センサの電荷生成層において
電荷を光生成するステップと、撮像センサの電荷移送層
を通して光生成された電荷を移送し、それにより撮像セ
ンサにおいて正味の電荷パターンを生成するステップと
を含むＸ線画像を検出する方法が提供される。好ましく
は、正味の電荷パターンは、一般に電離放射線に対応す
る。
【００３３】本発明のこの好ましい実施形態による更な
るステップとして、センサに電荷を注入して正味の電荷
パターンを均一化し、それにより前記センサ内で測定可
能な電荷の流れを生じるステップと、この測定可能な電
荷の流れを検出して、Ｘ線画像のデジタル画像表現を提
供するステップとが含まれる。
るステップとして、センサに電荷を注入して正味の電荷
パターンを均一化し、それにより前記センサ内で測定可
能な電荷の流れを生じるステップと、この測定可能な電
荷の流れを検出して、Ｘ線画像のデジタル画像表現を提
供するステップとが含まれる。
【００３４】本発明の別の好ましい実施形態によれば、
撮像センサを設けるステップと、電離放射線を撮像セン
サに入射させるステップと、撮像センサにおいて電離放
射線を光学的放射に変換するステップと、撮像センサに
おいて、光学的放射を、電離放射線に対応する電荷パタ
ーンに変換するステップと、ほぼ大気圧で撮像センサへ
の電荷の非接触的注入を提供し、それにより電荷パター
ンを検出させるステップとを含む、電離放射線画像を検
出する方法が提供される。
撮像センサを設けるステップと、電離放射線を撮像セン
サに入射させるステップと、撮像センサにおいて電離放
射線を光学的放射に変換するステップと、撮像センサに
おいて、光学的放射を、電離放射線に対応する電荷パタ
ーンに変換するステップと、ほぼ大気圧で撮像センサへ
の電荷の非接触的注入を提供し、それにより電荷パター
ンを検出させるステップとを含む、電離放射線画像を検
出する方法が提供される。
【００３５】従って、本発明の好ましい実施形態によれ
ば、撮像センサを電離放射線で露光するステップと、電
離放射線の吸収に応答して撮像センサのシンチレータ・
エレメントにおいて光学的放射を発出するステップと、
光学的放射に応答して撮像センサの電荷生成層において
電荷を光生成するステップと、撮像センサの電荷移送層
を通して電荷の移送を行い、それにより撮像センサにお
いて、一般に電離放射線に対応する正味の電荷パターン
を生成するステップとを含む、電離放射線に応答して撮
像センサで電荷パターンを生成する方法が提供される。
ば、撮像センサを電離放射線で露光するステップと、電
離放射線の吸収に応答して撮像センサのシンチレータ・
エレメントにおいて光学的放射を発出するステップと、
光学的放射に応答して撮像センサの電荷生成層において
電荷を光生成するステップと、撮像センサの電荷移送層
を通して電荷の移送を行い、それにより撮像センサにお
いて、一般に電離放射線に対応する正味の電荷パターン
を生成するステップとを含む、電離放射線に応答して撮
像センサで電荷パターンを生成する方法が提供される。
【００３６】従って、本発明の好ましい実施形態によれ
ば、撮像センサを電離放射線に露光するステップと、電
離放射線の吸収に応答して撮像センサのシンチレータ・
エレメントにおいて光学的放射を発出するステップと、
光学的放射に応答して撮像センサの電荷生成層において
電荷を光生成するステップと、撮像センサの電荷移送層
を通して電荷の移送を行い、それにより撮像センサにお
いて、一般に電離放射線に対応する正味の電荷パターン
を生成するステップと、一方または両方の極性の電荷を
撮像センサに注入することによって電荷パターンを均一
化し、それにより撮像センサ内に電流を流すステップ
と、撮像センサから電流を読み出して電荷パターンに対
応するデジタル画像表現を提供するステップとを含む、
電離放射線画像を検出する方法が提供される。
ば、撮像センサを電離放射線に露光するステップと、電
離放射線の吸収に応答して撮像センサのシンチレータ・
エレメントにおいて光学的放射を発出するステップと、
光学的放射に応答して撮像センサの電荷生成層において
電荷を光生成するステップと、撮像センサの電荷移送層
を通して電荷の移送を行い、それにより撮像センサにお
いて、一般に電離放射線に対応する正味の電荷パターン
を生成するステップと、一方または両方の極性の電荷を
撮像センサに注入することによって電荷パターンを均一
化し、それにより撮像センサ内に電流を流すステップ
と、撮像センサから電流を読み出して電荷パターンに対
応するデジタル画像表現を提供するステップとを含む、
電離放射線画像を検出する方法が提供される。
【００３７】好ましくは、この電離放射線画像を検出す
る方法は、電離放射線がＸ線放射であるステップを含
む。
る方法は、電離放射線がＸ線放射であるステップを含
む。
【００３８】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態による
デジタルＸ線システムを示す図１を参照する。
デジタルＸ線システムを示す図１を参照する。
【００３９】図１は、Ｘ線ビームを発出するＸ線源２２
を含むデジタルＸ線撮像システム２０を示す図である。
発出されたＸ線ビームは、コリメータ２４で整形される
ことが好ましい。Ｘ線ビームは、好ましくは、Ｘ線透過
性患者支持台２８に横たわる、またはその前に立つ患者
２６に入射する。その後、Ｘ線ビームは画像検出モジュ
ール３０に入射する。画像検出モジュールは、以下に述
べるようにフラット・パネル・デジタルＸ線検出器であ
ることが好ましい。画像検出モジュール３０は、電力供
給ケーブル３３を介して電力を供給する外部電源３１と
結合することが好ましい。Ｘ線撮像システムは、当技術
分野で既知の放射線散乱防止グリッド３２を含むことも
できる。
を含むデジタルＸ線撮像システム２０を示す図である。
発出されたＸ線ビームは、コリメータ２４で整形される
ことが好ましい。Ｘ線ビームは、好ましくは、Ｘ線透過
性患者支持台２８に横たわる、またはその前に立つ患者
２６に入射する。その後、Ｘ線ビームは画像検出モジュ
ール３０に入射する。画像検出モジュールは、以下に述
べるようにフラット・パネル・デジタルＸ線検出器であ
ることが好ましい。画像検出モジュール３０は、電力供
給ケーブル３３を介して電力を供給する外部電源３１と
結合することが好ましい。Ｘ線撮像システムは、当技術
分野で既知の放射線散乱防止グリッド３２を含むことも
できる。
【００４０】通常は、コリメータ２４は、Ｘ線ビームを
制限および整形して、通常は矩形である所望の照射フィ
ールド領域を画定するように配列された２組の可動鉛シ
ャッタを含む。照射フィールドを患者の解剖学的構造の
関連領域に制限することによって、患者に対する全体的
なＸ線量を低減することができ、また１次Ｘ線放射の散
乱が低減されることによりＸ線画像のコントラストも向
上する。
制限および整形して、通常は矩形である所望の照射フィ
ールド領域を画定するように配列された２組の可動鉛シ
ャッタを含む。照射フィールドを患者の解剖学的構造の
関連領域に制限することによって、患者に対する全体的
なＸ線量を低減することができ、また１次Ｘ線放射の散
乱が低減されることによりＸ線画像のコントラストも向
上する。
【００４１】画像検出モジュール３０の動作は、コント
ローラおよびデータ・プロセッサを通常含むシステム・
ホスト・コンピュータ３４によって制御されることが好
ましい。ＲＳ２３２やＵＳＢなどの標準的な通信プロト
コルを使用することができる通信リンク３６は、画像検
出モジュール３０をシステム・ホスト・コンピュータ３
４に接続し、また、制御情報の通信に使用されることが
好ましい。画像検出モジュール３０からシステム・ホス
ト・コンピュータ３４のデータ・プロセッサへの撮像デ
ータの高速転送は、電気的リンクまたは光ファイバ・リ
ンクを用いることができる高速データ・リンク３８によ
って行われることが好ましい。あるいは、高速データ・
リンク３８は無線にすることもできる。
ローラおよびデータ・プロセッサを通常含むシステム・
ホスト・コンピュータ３４によって制御されることが好
ましい。ＲＳ２３２やＵＳＢなどの標準的な通信プロト
コルを使用することができる通信リンク３６は、画像検
出モジュール３０をシステム・ホスト・コンピュータ３
４に接続し、また、制御情報の通信に使用されることが
好ましい。画像検出モジュール３０からシステム・ホス
ト・コンピュータ３４のデータ・プロセッサへの撮像デ
ータの高速転送は、電気的リンクまたは光ファイバ・リ
ンクを用いることができる高速データ・リンク３８によ
って行われることが好ましい。あるいは、高速データ・
リンク３８は無線にすることもできる。
【００４２】システム・ホスト・コンピュータ３４のコ
ントローラは、Ｘ線発生器４０を制御して、管電圧（ｋ
Ｖｐ）や管電流（ミリアンペア）、Ｘ線露光パルスの最
大の期待される持続時間などのＸ線源２２の露光パラメ
ータを設定することが好ましい。これらのパラメータ
は、通常は、オペレータの制御下での個別の患者検査の
要件に応じて設定される。本発明の好ましい実施形態に
よれば、Ｘ線露光の実際の持続時間は、以下で述べるよ
うに自動的に決定される。
ントローラは、Ｘ線発生器４０を制御して、管電圧（ｋ
Ｖｐ）や管電流（ミリアンペア）、Ｘ線露光パルスの最
大の期待される持続時間などのＸ線源２２の露光パラメ
ータを設定することが好ましい。これらのパラメータ
は、通常は、オペレータの制御下での個別の患者検査の
要件に応じて設定される。本発明の好ましい実施形態に
よれば、Ｘ線露光の実際の持続時間は、以下で述べるよ
うに自動的に決定される。
【００４３】本発明の代替の実施形態によれば、Ｘ線発
生器４０の露光パラメータは、発生器のコンソール（図
示せず）へ手作業で入力することもできる。また、デジ
タルＸ線システム２０は、画像表示ステーションとして
働き、また、好ましくはシステム・オペレータに対する
ユーザ・インタフェースを含むモニタ４２を含むことが
好ましい。
生器４０の露光パラメータは、発生器のコンソール（図
示せず）へ手作業で入力することもできる。また、デジ
タルＸ線システム２０は、画像表示ステーションとして
働き、また、好ましくはシステム・オペレータに対する
ユーザ・インタフェースを含むモニタ４２を含むことが
好ましい。
【００４４】画像検出モジュール３０は、一般的な放射
線撮影や乳房撮影などの診断撮像用のＸ線システムとと
もに使用することができることを理解されたい。以下の
例では、フィリップス・メディカル・システムズ・イン
ターナショナル（Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓ
ｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）やジーメ
ンス・メディカル・システムズ社（Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｍ
ｅｄｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．）によって販
売されているものなどの一般的な放射線撮影システム
で、通常は下記のように動作するデジタルＸ線撮像シス
テム２０の部分を形成することができるが、本発明はこ
れに限定されるものではない。
線撮影や乳房撮影などの診断撮像用のＸ線システムとと
もに使用することができることを理解されたい。以下の
例では、フィリップス・メディカル・システムズ・イン
ターナショナル（Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓ
ｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）やジーメ
ンス・メディカル・システムズ社（Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｍ
ｅｄｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．）によって販
売されているものなどの一般的な放射線撮影システム
で、通常は下記のように動作するデジタルＸ線撮像シス
テム２０の部分を形成することができるが、本発明はこ
れに限定されるものではない。
【００４５】患者データをモニタ４２に入力し、実施す
べき検査を検査ライブラリから好適に選択する。患者デ
ータおよび検査タイプに応じて、システム・ホスト・コ
ンピュータ３４のデータベースに記憶された参照テーブ
ルから技師へ、提案の露光パラメータが提供される。技
師によって選択された露光パラメータは、Ｘ線発生器４
０へ転送される。露光に先立ち、技師はＸ線透過性患者
支持台２８の前またはその上で患者を位置決めする。好
ましくは、その後、技師はＸ線源２２およびコリメータ
２４を調節して、照射フィールドを空間的に画定する。
あるいは、コリメータ２４の動作を自動化することもで
き、電磁気的手段および感知装置を使用してＸ線源２２
および／またはコリメータ２４の鉛シャッタを位置決め
することもできる。
べき検査を検査ライブラリから好適に選択する。患者デ
ータおよび検査タイプに応じて、システム・ホスト・コ
ンピュータ３４のデータベースに記憶された参照テーブ
ルから技師へ、提案の露光パラメータが提供される。技
師によって選択された露光パラメータは、Ｘ線発生器４
０へ転送される。露光に先立ち、技師はＸ線透過性患者
支持台２８の前またはその上で患者を位置決めする。好
ましくは、その後、技師はＸ線源２２およびコリメータ
２４を調節して、照射フィールドを空間的に画定する。
あるいは、コリメータ２４の動作を自動化することもで
き、電磁気的手段および感知装置を使用してＸ線源２２
および／またはコリメータ２４の鉛シャッタを位置決め
することもできる。
【００４６】患者を位置決めした後で、技師がモニタ４
２を見ながら、または専用の手動準備および露光スイッ
チを使用して、Ｘ線露光を開始する。患者の露光中に、
Ｘ線ビームは患者に入射し、患者の解剖学的構造を通過
するにつれてその画像が変調される。従って、患者の解
剖学的構造に関する情報を含む空間変調された放射線
が、画像検出モジュール３０に入射する。本発明の好ま
しい実施形態によれば、露光データは画像検出モジュー
ル３０によって実時間で生成され、データ・リンク３８
を介してシステム・ホスト・コンピュータ３４のデータ
・プロセッサに実時間で転送される。
２を見ながら、または専用の手動準備および露光スイッ
チを使用して、Ｘ線露光を開始する。患者の露光中に、
Ｘ線ビームは患者に入射し、患者の解剖学的構造を通過
するにつれてその画像が変調される。従って、患者の解
剖学的構造に関する情報を含む空間変調された放射線
が、画像検出モジュール３０に入射する。本発明の好ま
しい実施形態によれば、露光データは画像検出モジュー
ル３０によって実時間で生成され、データ・リンク３８
を介してシステム・ホスト・コンピュータ３４のデータ
・プロセッサに実時間で転送される。
【００４７】以下で述べるように、同じデータ・リンク
３８を使用して、積分した放射データおよび実時間露光
データを両方とも転送することができることを理解され
たい。実時間露光データは、従来技術の方法のような自
動露光制御装置を必要とせずに、改善された実時間線量
制御を実現するために使用される。更に、本発明は露光
センサを提供し、この露光センサは、以下で述べるよう
に開口サイズおよび位置に関しての柔軟性があり、最適
線量制御のための実時間フィードバックの利用を可能に
する。これは、フォトタイマおよびその他の露光制御装
置と関連づけられた従来技術の固定開口および固定位置
の密度センサとは対照的である。従って、本発明では、
多種多様なタイプの検査で所望の診断画像コントラスト
を達成するのに必要とされる線量を低下させることが可
能になる。
３８を使用して、積分した放射データおよび実時間露光
データを両方とも転送することができることを理解され
たい。実時間露光データは、従来技術の方法のような自
動露光制御装置を必要とせずに、改善された実時間線量
制御を実現するために使用される。更に、本発明は露光
センサを提供し、この露光センサは、以下で述べるよう
に開口サイズおよび位置に関しての柔軟性があり、最適
線量制御のための実時間フィードバックの利用を可能に
する。これは、フォトタイマおよびその他の露光制御装
置と関連づけられた従来技術の固定開口および固定位置
の密度センサとは対照的である。従って、本発明では、
多種多様なタイプの検査で所望の診断画像コントラスト
を達成するのに必要とされる線量を低下させることが可
能になる。
【００４８】好ましくは、患者の露光が終了した後で、
デジタル画像を表現する積分放射値を含む生画像データ
を読み出し、データ・リンク３８を介して画像検出モジ
ュール３０からシステム・ホスト・コンピュータ３４の
データ・プロセッサへ転送する。この生画像データを較
正し、その後、画像処理して撮像された対象に対応する
表示をモニタ４２上で行うことが好ましい。
デジタル画像を表現する積分放射値を含む生画像データ
を読み出し、データ・リンク３８を介して画像検出モジ
ュール３０からシステム・ホスト・コンピュータ３４の
データ・プロセッサへ転送する。この生画像データを較
正し、その後、画像処理して撮像された対象に対応する
表示をモニタ４２上で行うことが好ましい。
【００４９】デジタル画像は、好ましくは当技術分野で
既知のデジタル・イメージング・アンド・コミュニケー
ションズ・イン・メディスン（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａ
ｇｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｉ
ｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）（ＤＩＣＯＭ）プロトコルを使
用して標準的なネットワーク通信を介してピクチャ・ア
ーカイビング・アンド・コミュニケーションズ・システ
ム（ＰｉｃｔｕｒｅＡｒｃｈｉｖｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏ
ｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）（ＰＡＣ
Ｓ）に記憶され、また、そこから取り出されることが好
ましい。あるいは、またはこれに加えて、デジタル画像
を、レーザ画像装置などのハード・コピー出力装置にエ
クスポートし、フィルムその他の任意の適当な基体上に
画像を提供することもできる。
既知のデジタル・イメージング・アンド・コミュニケー
ションズ・イン・メディスン（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａ
ｇｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｉ
ｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）（ＤＩＣＯＭ）プロトコルを使
用して標準的なネットワーク通信を介してピクチャ・ア
ーカイビング・アンド・コミュニケーションズ・システ
ム（ＰｉｃｔｕｒｅＡｒｃｈｉｖｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏ
ｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）（ＰＡＣ
Ｓ）に記憶され、また、そこから取り出されることが好
ましい。あるいは、またはこれに加えて、デジタル画像
を、レーザ画像装置などのハード・コピー出力装置にエ
クスポートし、フィルムその他の任意の適当な基体上に
画像を提供することもできる。
【００５０】次に、本発明の好ましい実施形態による図
１の画像検出モジュール３０として働くことができる画
像検出モジュール５０を示す図２Ａおよび図２Ｂを参照
する。画像検出モジュール５０は、通常、電力供給ケー
ブル３３（図１）、通信リンク３６（図１）および高速
データ・リンク３８（図１）にそれぞれ接続された、電
力コネクタ５２、制御通信コネクタ５４、および高速デ
ータ出力コネクタ５６を含む。好ましくは、図２Ａに参
照符５７で示す画像検出モジュール５０の撮像領域は、
少なくとも４３．２ｃｍ×４３．２ｃｍ（１７インチ×
１７インチ）である。このサイズの撮像領域を使用する
ことにより、画像検出モジュール５０を、機械的に更に
旋回させることなく、様々な一般的な放射線撮影検査に
使用することが可能となる。
１の画像検出モジュール３０として働くことができる画
像検出モジュール５０を示す図２Ａおよび図２Ｂを参照
する。画像検出モジュール５０は、通常、電力供給ケー
ブル３３（図１）、通信リンク３６（図１）および高速
データ・リンク３８（図１）にそれぞれ接続された、電
力コネクタ５２、制御通信コネクタ５４、および高速デ
ータ出力コネクタ５６を含む。好ましくは、図２Ａに参
照符５７で示す画像検出モジュール５０の撮像領域は、
少なくとも４３．２ｃｍ×４３．２ｃｍ（１７インチ×
１７インチ）である。このサイズの撮像領域を使用する
ことにより、画像検出モジュール５０を、機械的に更に
旋回させることなく、様々な一般的な放射線撮影検査に
使用することが可能となる。
【００５１】画像検出モジュール５０は、積分放射デー
タ読出エレクトロニクス６２および実時間放射データ読
出エレクトロニクス６６とそれぞれ関連づけられたＸ線
センサ６０および見掛け表面電圧（ＡＳＶ）センサ６４
を封入した外側ケーシング５８を含む。長型スキャナ６
８、制御エレクトロニクス（図示せず）およびモーショ
ン・ドライバ（図示せず）も、外側ケーシング５８に入
れられている。
タ読出エレクトロニクス６２および実時間放射データ読
出エレクトロニクス６６とそれぞれ関連づけられたＸ線
センサ６０および見掛け表面電圧（ＡＳＶ）センサ６４
を封入した外側ケーシング５８を含む。長型スキャナ６
８、制御エレクトロニクス（図示せず）およびモーショ
ン・ドライバ（図示せず）も、外側ケーシング５８に入
れられている。
【００５２】ＥＭＩ／ＲＦＩ保護されかつ遮光性である
ことが好ましいケーシング５８は、アルミニウムなどの
軽量の導電性材料で形成されることが好ましく、また取
外し可能な上部カバー６９および取外し可能な下部カバ
ー７１を含むことができる。ケーシング５８は、少なく
とも１つのＸ線透過領域７０および少なくとも１つのＸ
線遮蔽領域７４を含むことが好ましい。
ことが好ましいケーシング５８は、アルミニウムなどの
軽量の導電性材料で形成されることが好ましく、また取
外し可能な上部カバー６９および取外し可能な下部カバ
ー７１を含むことができる。ケーシング５８は、少なく
とも１つのＸ線透過領域７０および少なくとも１つのＸ
線遮蔽領域７４を含むことが好ましい。
【００５３】通常は、Ｘ線透過領域７０は、図２Ｂに示
すように、ケーシング５８の取外し可能上部カバー６９
の一体部分である。また、Ｘ線透過領域７０は、カーボ
ン・ファイバなどのＸ線透過材料で形成し、上部カバー
６９に取り付けられる別個の要素を含むこともできる。
すように、ケーシング５８の取外し可能上部カバー６９
の一体部分である。また、Ｘ線透過領域７０は、カーボ
ン・ファイバなどのＸ線透過材料で形成し、上部カバー
６９に取り付けられる別個の要素を含むこともできる。
【００５４】積分放射データ読出エレクトロニクス６２
および実時間放射データ読出エレクトロニクス６６は、
ケーシング５８のＸ線遮蔽領域７４中に位置することが
好ましく、従って、これらは直接の放射線露光から保護
されている。Ｘ線遮蔽領域７４は、鉛インサートなどの
ようなＸ線の吸収性の高い材料をケーシング５８中に挿
入することによって形成することが好ましい。Ｘ線セン
サ６０を取外し可能に取り付けるベースとして働く内部
ベース７８は、好ましくはケーシング５８内に位置し、
その一体部分として形成することもできる。Ｘ線センサ
６０は、特に図３を参照して以下で述べるように多層構
造であることが好ましい。
および実時間放射データ読出エレクトロニクス６６は、
ケーシング５８のＸ線遮蔽領域７４中に位置することが
好ましく、従って、これらは直接の放射線露光から保護
されている。Ｘ線遮蔽領域７４は、鉛インサートなどの
ようなＸ線の吸収性の高い材料をケーシング５８中に挿
入することによって形成することが好ましい。Ｘ線セン
サ６０を取外し可能に取り付けるベースとして働く内部
ベース７８は、好ましくはケーシング５８内に位置し、
その一体部分として形成することもできる。Ｘ線センサ
６０は、特に図３を参照して以下で述べるように多層構
造であることが好ましい。
【００５５】図８から図９を参照して以下で述べるよう
に動作することが好ましい積分放射データ読出エレクト
ロニクス６２は、少なくとも１つのプリント回路基板８
０上に取り付けられることが好ましい。プリント回路基
板８０は、可撓性の相互接続領域を含むことが好まし
く、これを介して、位置合わせブロック８４を使用して
Ｘ線センサ６０の周辺部の不活性ファンアウト領域８２
に位置を合わせて永続的にまたは取外し可能に接続され
る。積分放射データ読出エレクトロニクス６２あるいは
Ｘ線センサ６０を保守または交換のために取り外すこと
ができる取外し可能な接続は、高密度エラストマ・ゼブ
ラ・コネクタまたはその他の任意の適当なコネクタによ
って実施することができる。永続的な接続では、当技術
分野で既知の異方性導電性接着フィルムを利用すること
ができる。
に動作することが好ましい積分放射データ読出エレクト
ロニクス６２は、少なくとも１つのプリント回路基板８
０上に取り付けられることが好ましい。プリント回路基
板８０は、可撓性の相互接続領域を含むことが好まし
く、これを介して、位置合わせブロック８４を使用して
Ｘ線センサ６０の周辺部の不活性ファンアウト領域８２
に位置を合わせて永続的にまたは取外し可能に接続され
る。積分放射データ読出エレクトロニクス６２あるいは
Ｘ線センサ６０を保守または交換のために取り外すこと
ができる取外し可能な接続は、高密度エラストマ・ゼブ
ラ・コネクタまたはその他の任意の適当なコネクタによ
って実施することができる。永続的な接続では、当技術
分野で既知の異方性導電性接着フィルムを利用すること
ができる。
【００５６】Ｘ線センサ６０における放射線露光量を実
時間で示すことができるＡＳＶセンサ６４は、画像検出
モジュール５０の上部カバー６９の内側面に取り付けら
れることが好ましい。
時間で示すことができるＡＳＶセンサ６４は、画像検出
モジュール５０の上部カバー６９の内側面に取り付けら
れることが好ましい。
【００５７】本発明の好ましい実施形態によれば、Ｘ線
センサ６０の上に重なってそれと向き合うＡＳＶセンサ
６４は、特に図１０を参照して以下で述べるように、可
撓性領域８６および少なくとも１つの剛性領域８８を有
する多層プリント回路基板ＰＣＢである。好ましくは、
ポリイミドおよび導電性材料の複数の非常に薄いＸ線透
過層を含む可撓性領域８６は、Ｘ線透過領域７０の下方
に取り付けられる。ＡＳＶセンサ６４の、好ましくは実
時間放射データ読出エレクトロニクス６６を組み立てら
れる剛性領域８８は、上部カバー６９のＸ線遮蔽領域７
４の下方に取り付けられることが好ましい。あるいは、
実時間放射データ読出エレクトロニクス６６を含む別個
のプリント回路基板を、取外し可能または永続的な接続
を用いてＡＳＶセンサ６４の可撓性領域８６に接続する
こともできる。高密度エラストマ・ゼブラ・コネクタま
たはその他の標準的な高密度コネクタを取外し可能な接
続に使用し、そして、永続的な接続では当技術分野で既
知の異方性導電性接着フィルムを利用することもでき
る。
センサ６０の上に重なってそれと向き合うＡＳＶセンサ
６４は、特に図１０を参照して以下で述べるように、可
撓性領域８６および少なくとも１つの剛性領域８８を有
する多層プリント回路基板ＰＣＢである。好ましくは、
ポリイミドおよび導電性材料の複数の非常に薄いＸ線透
過層を含む可撓性領域８６は、Ｘ線透過領域７０の下方
に取り付けられる。ＡＳＶセンサ６４の、好ましくは実
時間放射データ読出エレクトロニクス６６を組み立てら
れる剛性領域８８は、上部カバー６９のＸ線遮蔽領域７
４の下方に取り付けられることが好ましい。あるいは、
実時間放射データ読出エレクトロニクス６６を含む別個
のプリント回路基板を、取外し可能または永続的な接続
を用いてＡＳＶセンサ６４の可撓性領域８６に接続する
こともできる。高密度エラストマ・ゼブラ・コネクタま
たはその他の標準的な高密度コネクタを取外し可能な接
続に使用し、そして、永続的な接続では当技術分野で既
知の異方性導電性接着フィルムを利用することもでき
る。
【００５８】好ましくは長型電荷注入器（インジェク
タ）を含み、更に長型光源も含むことができる長型スキ
ャナ６８は、図４を参照して以下で述べるようになって
いることが好ましい。通常は、長型スキャナ６８を、従
来の電気機械的手段（図示せず）を用いて従来の線形的
ガイド９０に沿って線形運動させることによって、Ｘ線
センサ６０上を前後に掃引することができる。
タ）を含み、更に長型光源も含むことができる長型スキ
ャナ６８は、図４を参照して以下で述べるようになって
いることが好ましい。通常は、長型スキャナ６８を、従
来の電気機械的手段（図示せず）を用いて従来の線形的
ガイド９０に沿って線形運動させることによって、Ｘ線
センサ６０上を前後に掃引することができる。
【００５９】次に、Ｘ線センサ６０、長型スキャナ６
８、およびＡＳＶセンサ６４を含む画像検出モジュール
５０（図２Ｂ）の活性部分の断面図である図３を参照す
る。分かりやすくするために、画像検出モジュール５０
の全体は示していない。
８、およびＡＳＶセンサ６４を含む画像検出モジュール
５０（図２Ｂ）の活性部分の断面図である図３を参照す
る。分かりやすくするために、画像検出モジュール５０
の全体は示していない。
【００６０】Ｘ線センサ６０は、層状スタックをみ、層
状スタックは、同図において下から上に向かって、支持
基体１００、支持基体１００上に形成されてその上に重
なるシンチレータ・マルチレイヤ１０１、シンチレータ
・マルチレイヤ１０１の上に重なる導電性電極アレイ１
０２、および導電性電極アレイ１０２の上に重なる光電
変換マルチレイヤ１０４を含むことが好ましい。
状スタックは、同図において下から上に向かって、支持
基体１００、支持基体１００上に形成されてその上に重
なるシンチレータ・マルチレイヤ１０１、シンチレータ
・マルチレイヤ１０１の上に重なる導電性電極アレイ１
０２、および導電性電極アレイ１０２の上に重なる光電
変換マルチレイヤ１０４を含むことが好ましい。
【００６１】支持基体１００は、Ｘ線センサ６０を機械
的に支持し、その寸法を安定させ、層１０１、１０２お
よび１０４がその上に形成されるベースとして働くこと
ができる。好ましくは、支持基体１００は、光学的放射
を吸収または反射する表面であり、従って、光学的放射
を一般に完全に吸収する、または光学的放射を一般に完
全に反射することが好ましい。光学的放射をほぼ完全に
吸収する層として働くことができる支持基体１００の一
例は、アモルファス・カーボンである。ほぼ完全に反射
する層として働くことができる支持基体１００の一例
は、アルミニウムまたはアルミナである。通常、一般に
反射する層は、シンチレータ・マルチレイヤ１０１の光
出力を増大させるが空間解像度は低く、一方、一般に吸
収する層は、生じる光出力は低いが高い空間解像度をも
たらす。
的に支持し、その寸法を安定させ、層１０１、１０２お
よび１０４がその上に形成されるベースとして働くこと
ができる。好ましくは、支持基体１００は、光学的放射
を吸収または反射する表面であり、従って、光学的放射
を一般に完全に吸収する、または光学的放射を一般に完
全に反射することが好ましい。光学的放射をほぼ完全に
吸収する層として働くことができる支持基体１００の一
例は、アモルファス・カーボンである。ほぼ完全に反射
する層として働くことができる支持基体１００の一例
は、アルミニウムまたはアルミナである。通常、一般に
反射する層は、シンチレータ・マルチレイヤ１０１の光
出力を増大させるが空間解像度は低く、一方、一般に吸
収する層は、生じる光出力は低いが高い空間解像度をも
たらす。
【００６２】支持基体１００の上に重なるシンチレータ
・マルチレイヤ１０１は、Ｘ線吸収シンチレータ１１０
および保護上層（オーバレイヤ）１１２を含むことが好
ましい。
・マルチレイヤ１０１は、Ｘ線吸収シンチレータ１１０
および保護上層（オーバレイヤ）１１２を含むことが好
ましい。
【００６３】本発明の好ましい実施形態によれば、Ｘ線
の光子は、シンチレータ１１０および光電変換マルチレ
イヤ１０４の両方に吸収される。硬放射線になるほど、
通常はシンチレータ１１０に吸収されるようになり、軟
放射線になるほど、通常は光電変換マルチレイヤ１０４
に吸収されるようになる。あるいは、また、選択した材
料によっては、光電変換マルチレイヤ１０４はＸ線の吸
収にそれほど寄与しないこともある。
の光子は、シンチレータ１１０および光電変換マルチレ
イヤ１０４の両方に吸収される。硬放射線になるほど、
通常はシンチレータ１１０に吸収されるようになり、軟
放射線になるほど、通常は光電変換マルチレイヤ１０４
に吸収されるようになる。あるいは、また、選択した材
料によっては、光電変換マルチレイヤ１０４はＸ線の吸
収にそれほど寄与しないこともある。
【００６４】シンチレータ１１０は、Ｘ線放射を効率的
に吸収して光学的放射に変換する材料で構成することが
できる。シンチレータ１１０に適した材料の例として
は、ドープしたヨウ化セシウムがある。通常は、解像度
の高いＸ線撮像では、ドープしたヨウ化セシウムを蒸着
によって付着させて、直径が数ミクロンで、長さが通常
はシンチレータ１１０の厚さである数百ミクロンの針状
物からなる高密度多結晶柱状構造を形成する。ヨウ化セ
シウムをシンチレータとして使用し、それを針状に付着
させることは、当技術分野で既知である。シンチレータ
１１０の厚さは、望ましいＸ線吸収特性と撮像の空間解
像度との間の兼ね合いによって決まる。一般的な放射線
撮影では、ヨウ化セシウムを使用するときには、シンチ
レータの厚さは３００から７００ミクロンの範囲内であ
ることが好ましい。
に吸収して光学的放射に変換する材料で構成することが
できる。シンチレータ１１０に適した材料の例として
は、ドープしたヨウ化セシウムがある。通常は、解像度
の高いＸ線撮像では、ドープしたヨウ化セシウムを蒸着
によって付着させて、直径が数ミクロンで、長さが通常
はシンチレータ１１０の厚さである数百ミクロンの針状
物からなる高密度多結晶柱状構造を形成する。ヨウ化セ
シウムをシンチレータとして使用し、それを針状に付着
させることは、当技術分野で既知である。シンチレータ
１１０の厚さは、望ましいＸ線吸収特性と撮像の空間解
像度との間の兼ね合いによって決まる。一般的な放射線
撮影では、ヨウ化セシウムを使用するときには、シンチ
レータの厚さは３００から７００ミクロンの範囲内であ
ることが好ましい。
【００６５】ヨウ化セシウムのドーパントは、光電変換
層１０４の光学特性に合致するように選択されることが
好ましい。本発明の好ましい実施形態によれば、シンチ
レータ１１０は、タリウムでドープしたヨウ化セシウム
ＣｓＩ（ＴＩ）で構成される。ＣｓＩ（ＴＩ）は、当技
術分野で一般に使用されるその他のヨウ化セシウム・ド
ーパントに比べて、吸湿性が低く、比較的高い光出力を
有する。ＣｓＩ（ＴＩ）のピーク放射は中心が約５６０
ナノメートルである。
層１０４の光学特性に合致するように選択されることが
好ましい。本発明の好ましい実施形態によれば、シンチ
レータ１１０は、タリウムでドープしたヨウ化セシウム
ＣｓＩ（ＴＩ）で構成される。ＣｓＩ（ＴＩ）は、当技
術分野で一般に使用されるその他のヨウ化セシウム・ド
ーパントに比べて、吸湿性が低く、比較的高い光出力を
有する。ＣｓＩ（ＴＩ）のピーク放射は中心が約５６０
ナノメートルである。
【００６６】シンチレータ１１０の針状構造の特に有利
な点は、シンチレータ・マルチレイヤ１０１と光電変換
マルチレイヤ１０４との間の光学的結合の空間的解像度
が改善されることである。従って、シンチレーションの
結果として放射される光学的放射は、効率的に光電変換
マルチレイヤ１０４に案内され、それにより散乱が低減
され、Ｘ線放射から電荷担体への全体的な変換効率が改
善される。
な点は、シンチレータ・マルチレイヤ１０１と光電変換
マルチレイヤ１０４との間の光学的結合の空間的解像度
が改善されることである。従って、シンチレーションの
結果として放射される光学的放射は、効率的に光電変換
マルチレイヤ１０４に案内され、それにより散乱が低減
され、Ｘ線放射から電荷担体への全体的な変換効率が改
善される。
【００６７】好ましくは、シンチレータ１１０の上に重
なりこれを皮膜で保護する保護オーバレイヤ１１２は、
シンチレータ１１０を、湿度、および化学薬品などその
他の外的要因から絶縁する。保護オーバレイヤ１１２
は、当技術分野で既知のように真空蒸着によって室温で
コンフォーマル・コーティングとして塗布される、例え
ばパリレンなどのポリパラキシリレンの層であることが
好ましい。本発明の代替の実施形態によれば、保護オー
バレイヤ１１２は、更に、好ましくはコンフォーマル・
コーティングを覆うようにスピン・コーティングし、硬
化させた、ベンゾシクロブテン層またはポリイミド層を
含み、シンチレータ・マルチレイヤ１０１の表面を平坦
化することもできる。
なりこれを皮膜で保護する保護オーバレイヤ１１２は、
シンチレータ１１０を、湿度、および化学薬品などその
他の外的要因から絶縁する。保護オーバレイヤ１１２
は、当技術分野で既知のように真空蒸着によって室温で
コンフォーマル・コーティングとして塗布される、例え
ばパリレンなどのポリパラキシリレンの層であることが
好ましい。本発明の代替の実施形態によれば、保護オー
バレイヤ１１２は、更に、好ましくはコンフォーマル・
コーティングを覆うようにスピン・コーティングし、硬
化させた、ベンゾシクロブテン層またはポリイミド層を
含み、シンチレータ・マルチレイヤ１０１の表面を平坦
化することもできる。
【００６８】本発明の好ましい実施形態によれば、導電
性電極アレイ１０２は、図８にストリップ電極２２１と
して示す複数の透明ストリップ電極を含む。これらの電
極は、平面状で細長く互いに平行であることが好まし
く、図２Ｂおよび図８に示すファンアウト領域で終端す
ることが好ましい。
性電極アレイ１０２は、図８にストリップ電極２２１と
して示す複数の透明ストリップ電極を含む。これらの電
極は、平面状で細長く互いに平行であることが好まし
く、図２Ｂおよび図８に示すファンアウト領域で終端す
ることが好ましい。
【００６９】導電性電極アレイ１０２は、フォトリソグ
ラフィとウェットまたはドライ・エッチング技法とを使
用して、シンチレータ・マルチレイヤ１０１の表面上に
配置された一般に連続した導電性フィルムをパターン形
成およびセグメント化することによって形成することが
好ましい。あるいは、レーザ・アブレーション・エッチ
ングなどの熱アブレーション技法を用いて、導電性フィ
ルムのパターン形成およびセグメント化を行うこともで
きる。
ラフィとウェットまたはドライ・エッチング技法とを使
用して、シンチレータ・マルチレイヤ１０１の表面上に
配置された一般に連続した導電性フィルムをパターン形
成およびセグメント化することによって形成することが
好ましい。あるいは、レーザ・アブレーション・エッチ
ングなどの熱アブレーション技法を用いて、導電性フィ
ルムのパターン形成およびセグメント化を行うこともで
きる。
【００７０】導電性フィルムは、酸化インジウムスズ
（ＩＴＯ）、透明な金フィルム、またはその他任意の適
当な材料などの、薄く光透過性、Ｘ線透過性のコーティ
ングであることが好ましく、これは、通常は、スパッタ
リングや熱蒸着など従来の真空蒸着技法を用いて、通常
１００〜１０００オングストロームの厚さの均一で一般
にピンホールのない導電層を形成することによって、シ
ンチレータ・マルチレイヤ１０１の上に付着させる。透
明な金を導電材料として使用する場合には、この層とそ
の下にある層との接着を、最初に約５０オングストロー
ムのクロムをシンチレータ・マルチレイヤ１０１上に直
接付着させ、次いで厚さ数百オングストロームの金薄膜
（金フィルム）を付着させることによって、向上させる
ことができる。
（ＩＴＯ）、透明な金フィルム、またはその他任意の適
当な材料などの、薄く光透過性、Ｘ線透過性のコーティ
ングであることが好ましく、これは、通常は、スパッタ
リングや熱蒸着など従来の真空蒸着技法を用いて、通常
１００〜１０００オングストロームの厚さの均一で一般
にピンホールのない導電層を形成することによって、シ
ンチレータ・マルチレイヤ１０１の上に付着させる。透
明な金を導電材料として使用する場合には、この層とそ
の下にある層との接着を、最初に約５０オングストロー
ムのクロムをシンチレータ・マルチレイヤ１０１上に直
接付着させ、次いで厚さ数百オングストロームの金薄膜
（金フィルム）を付着させることによって、向上させる
ことができる。
【００７１】透明な金フィルムのスペクトル透過は、Ｃ
ｓＩ（ＴＩ）のピーク放射と良く一致する５６０ナノメ
ートルの近傍に最大の透過を有する。導電性電極アレイ
１０２の隣接するストリップ電極２２１（図８）間のピ
ッチにより、画像検出モジュール５０のｙ方向の解像度
が決まる。例えば、１００〜５０ミクロンのピッチを有
するストリップ電極２２１（図８）を使用すれば、１ミ
リメートルあたりのライン対の数はそれぞれ５〜１０と
なる。各ストリップ電極２２１（図８）の幅は、隣接す
る電極間の隙間の２倍から４倍の広さであることが好ま
しい。
ｓＩ（ＴＩ）のピーク放射と良く一致する５６０ナノメ
ートルの近傍に最大の透過を有する。導電性電極アレイ
１０２の隣接するストリップ電極２２１（図８）間のピ
ッチにより、画像検出モジュール５０のｙ方向の解像度
が決まる。例えば、１００〜５０ミクロンのピッチを有
するストリップ電極２２１（図８）を使用すれば、１ミ
リメートルあたりのライン対の数はそれぞれ５〜１０と
なる。各ストリップ電極２２１（図８）の幅は、隣接す
る電極間の隙間の２倍から４倍の広さであることが好ま
しい。
【００７２】通常は、積分放射データ読出エレクトロニ
クス６２（図２Ｂ）は、以下で述べるように導電性電極
アレイ１０２の接続ファンアウト領域（図示せず）に固
定されるか、または取外し可能に接続される。
クス６２（図２Ｂ）は、以下で述べるように導電性電極
アレイ１０２の接続ファンアウト領域（図示せず）に固
定されるか、または取外し可能に接続される。
【００７３】本発明の好ましい一実施形態によれば、光
電変換マルチレイヤ１０４は、好ましくは同図において
下から上に向かって、光学的放射透過性電荷阻止層１２
０、電荷生成層１２２、および光導電層１２４を含むエ
レメントである。光電変換マルチレイヤ１０４は、更
に、トップ・コーティングとして光学的放射阻止層１２
６および／またはパッシベーション層１２８を含むこと
もある。
電変換マルチレイヤ１０４は、好ましくは同図において
下から上に向かって、光学的放射透過性電荷阻止層１２
０、電荷生成層１２２、および光導電層１２４を含むエ
レメントである。光電変換マルチレイヤ１０４は、更
に、トップ・コーティングとして光学的放射阻止層１２
６および／またはパッシベーション層１２８を含むこと
もある。
【００７４】光学的放射透過性電荷阻止層１２０は、主
に２つの特徴を有する。第１に、この層は一般に、Ｘ線
センサ６０の電気的増感の間の導電性電極アレイ１０２
から光電変換マルチレイヤ１０４への電荷注入を阻止
し、従ってその暗電流を減少させる。第２に、この層
は、シンチレーション・マルチレイヤ１０１から発出さ
れた光学的放射を、非常によく電荷生成層１２２中へ透
過させる。
に２つの特徴を有する。第１に、この層は一般に、Ｘ線
センサ６０の電気的増感の間の導電性電極アレイ１０２
から光電変換マルチレイヤ１０４への電荷注入を阻止
し、従ってその暗電流を減少させる。第２に、この層
は、シンチレーション・マルチレイヤ１０１から発出さ
れた光学的放射を、非常によく電荷生成層１２２中へ透
過させる。
【００７５】通常、光学的放射透過性電荷阻止層１２０
は、サブミクロンの厚さである。光学的放射透過性電荷
阻止層１２０に適した材料の例としては、当技術分野で
既知のように真空蒸着が可能なポリパラキシリレン、酸
化ケイ素、および窒化ケイ素がある。適当な材料の例と
しては、更に、当技術分野で既知のゾル・ゲル・プロセ
スでスピン・コーティングし、硬化させることができる
ベンゾシクロブテンもある。
は、サブミクロンの厚さである。光学的放射透過性電荷
阻止層１２０に適した材料の例としては、当技術分野で
既知のように真空蒸着が可能なポリパラキシリレン、酸
化ケイ素、および窒化ケイ素がある。適当な材料の例と
しては、更に、当技術分野で既知のゾル・ゲル・プロセ
スでスピン・コーティングし、硬化させることができる
ベンゾシクロブテンもある。
【００７６】シンチレータ・マルチレイヤ１０１から発
出され、電荷阻止層１２０を透過した光学的放射は、電
荷生成層１２２に吸収され、その中で自由電荷担体対の
光生成を引き起こす。本明細書に記載の本発明の好まし
い実施形態によれば、通常は真空蒸着によって数ミクロ
ンの厚さの層とする電荷生成層１２２は、三セレン化ヒ
素などのセレン系合金で構成されることが好ましい。Ｃ
ｓＩ（ＴＩ）で構成したシンチレータ１１０を使用する
ときには、重量の３０％までの比率でテルルを付加し
て、電荷生成層１２２の光学的放射感度をより波長の長
い方にシフトさせ、電荷の光生成効率を高くすることも
できる。
出され、電荷阻止層１２０を透過した光学的放射は、電
荷生成層１２２に吸収され、その中で自由電荷担体対の
光生成を引き起こす。本明細書に記載の本発明の好まし
い実施形態によれば、通常は真空蒸着によって数ミクロ
ンの厚さの層とする電荷生成層１２２は、三セレン化ヒ
素などのセレン系合金で構成されることが好ましい。Ｃ
ｓＩ（ＴＩ）で構成したシンチレータ１１０を使用する
ときには、重量の３０％までの比率でテルルを付加し
て、電荷生成層１２２の光学的放射感度をより波長の長
い方にシフトさせ、電荷の光生成効率を高くすることも
できる。
【００７７】電荷生成層１２２の精密な材料組成は、そ
の光学的放射感度がシンチレータ・マルチレイヤ１０１
の一部を形成するシンチレータ１１０の光スペクトル放
射プロフィールと合うようにように選択されることを理
解されたい。
の光学的放射感度がシンチレータ・マルチレイヤ１０１
の一部を形成するシンチレータ１１０の光スペクトル放
射プロフィールと合うようにように選択されることを理
解されたい。
【００７８】光導電層１２４は、電荷移送層として機能
して、光学的放射によって電荷生成層１２２内で生成さ
れた少なくとも１つの極性の電荷担体を移送するのに適
するような特性を示すことが好ましい。本発明のこの好
ましい実施形態によれば、光導電層１２４も、特に軟放
射線に対して、即ちより長いＸ線波長に対してあるレベ
ルのＸ線吸収を示し、更に、両方の極性の電荷担体につ
いて比較的高レベルの電荷移送を行う。従って、Ｘ線光
子吸収の結果として光生成された反対しあう極性の電荷
担体は、反対の方向に移送され、光導電層１２４から除
去される。
して、光学的放射によって電荷生成層１２２内で生成さ
れた少なくとも１つの極性の電荷担体を移送するのに適
するような特性を示すことが好ましい。本発明のこの好
ましい実施形態によれば、光導電層１２４も、特に軟放
射線に対して、即ちより長いＸ線波長に対してあるレベ
ルのＸ線吸収を示し、更に、両方の極性の電荷担体につ
いて比較的高レベルの電荷移送を行う。従って、Ｘ線光
子吸収の結果として光生成された反対しあう極性の電荷
担体は、反対の方向に移送され、光導電層１２４から除
去される。
【００７９】更に、光導電層１２４は、低い暗電流を生
じる一般に高い暗抵抗を示し、Ｘ線撮像の間にその両端
間で電界を維持することができることが好ましい。更
に、光導電層１０４は、その中の電荷担体トラップ位置
の密度が低いことを特徴とすることが好ましい。
じる一般に高い暗抵抗を示し、Ｘ線撮像の間にその両端
間で電界を維持することができることが好ましい。更
に、光導電層１０４は、その中の電荷担体トラップ位置
の密度が低いことを特徴とすることが好ましい。
【００８０】ヒ素または塩素でドープされることがある
アモルファス・セレンは、光導電層１２４として上述の
望ましい特性を示す。ドープしたアモルファス・セレン
を使用した場合、光導電層１２４の厚さは１０〜１００
ミクロンの間であり、好ましくは４０〜７０ミクロンの
範囲内である。
アモルファス・セレンは、光導電層１２４として上述の
望ましい特性を示す。ドープしたアモルファス・セレン
を使用した場合、光導電層１２４の厚さは１０〜１００
ミクロンの間であり、好ましくは４０〜７０ミクロンの
範囲内である。
【００８１】本発明の代替の実施形態によれば、光導電
層１２４は、光学的放射によって電荷生成層１２２内で
生成された単一極性の電荷担体を移送する電荷移送特性
のみ示し、Ｘ線に対して光生成をそれほど示さないこと
もある。この場合には、ポリビニルカルバゾールなどの
適当な有機材料を使用して、負電荷移送層を形成するこ
とができる。
層１２４は、光学的放射によって電荷生成層１２２内で
生成された単一極性の電荷担体を移送する電荷移送特性
のみ示し、Ｘ線に対して光生成をそれほど示さないこと
もある。この場合には、ポリビニルカルバゾールなどの
適当な有機材料を使用して、負電荷移送層を形成するこ
とができる。
【００８２】オプションの光学的放射阻止層１２６は、
厚さ数ミクロンの単層または多層の構造であることが好
ましい。光導電層１２４の上に重なる光学的放射阻止層
１２６は、通常は、望ましくない軟ＵＶや可視放射線、
近赤外線などの広いスペクトル帯域の非電離放射線を吸
収し、非電離放射線が光導電層１２４および電荷生成層
１２２に侵入するのを防止しながら、電離放射線はこれ
らを通過できるようにしている。
厚さ数ミクロンの単層または多層の構造であることが好
ましい。光導電層１２４の上に重なる光学的放射阻止層
１２６は、通常は、望ましくない軟ＵＶや可視放射線、
近赤外線などの広いスペクトル帯域の非電離放射線を吸
収し、非電離放射線が光導電層１２４および電荷生成層
１２２に侵入するのを防止しながら、電離放射線はこれ
らを通過できるようにしている。
【００８３】あるいは、光学的放射阻止層１２６は、光
電変換マルチレイヤ１０４の上面から侵入することがで
きる光学的放射スペクトルを調整するために、光学的ロ
ーパス・フィルタ特性を有することができ、それにより
狭い光学的放射のスペクトル帯域を阻止するようにでき
る。この場合には、光導電層１２４と電荷生成層１２２
とのバンド・ギャップ・エネルギより大きいエネルギを
有する放射線光子は、光学的放射阻止層１２６によって
好適に阻止される。従って、光導電層１２４および電荷
生成層１２２において自由電荷担体の直接光生成を引き
起こすはずの放射線光子は、光学的放射阻止層１２６に
よって阻止され、光導電層および電荷生成層に到達しな
くなる。逆に、光導電層１２４のバンド・ギャップ・エ
ネルギより低いエネルギを有する光子は、それほど吸収
されずに光学的放射阻止層１２６を好適に透過する。価
電子帯から、トラップ状態など伝導帯より下のエネルギ
状態に電荷励起させる光子は、光学的放射阻止層１２６
を透過するので、光導電層１２４との相互作用を妨げら
れない。
電変換マルチレイヤ１０４の上面から侵入することがで
きる光学的放射スペクトルを調整するために、光学的ロ
ーパス・フィルタ特性を有することができ、それにより
狭い光学的放射のスペクトル帯域を阻止するようにでき
る。この場合には、光導電層１２４と電荷生成層１２２
とのバンド・ギャップ・エネルギより大きいエネルギを
有する放射線光子は、光学的放射阻止層１２６によって
好適に阻止される。従って、光導電層１２４および電荷
生成層１２２において自由電荷担体の直接光生成を引き
起こすはずの放射線光子は、光学的放射阻止層１２６に
よって阻止され、光導電層および電荷生成層に到達しな
くなる。逆に、光導電層１２４のバンド・ギャップ・エ
ネルギより低いエネルギを有する光子は、それほど吸収
されずに光学的放射阻止層１２６を好適に透過する。価
電子帯から、トラップ状態など伝導帯より下のエネルギ
状態に電荷励起させる光子は、光学的放射阻止層１２６
を透過するので、光導電層１２４との相互作用を妨げら
れない。
【００８４】例えば、ドープしたアモルファス・セレン
を光導電層１２４として使用した場合には、光学的放射
阻止層１２６の光子カットオフ・エネルギは、約２電子
ボルトであることが好ましく、光子カットオフ・エネル
ギを超えると光子が非常に吸収され易くなり、それより
低いと光子がそれほど吸収されなくなる。
を光導電層１２４として使用した場合には、光学的放射
阻止層１２６の光子カットオフ・エネルギは、約２電子
ボルトであることが好ましく、光子カットオフ・エネル
ギを超えると光子が非常に吸収され易くなり、それより
低いと光子がそれほど吸収されなくなる。
【００８５】本発明は、光学的放射阻止層１２６の光ス
ペクトル・フィルタリング特性が、上述のように、トラ
ップ状態占有のために用いられる外部光学的放射を光導
電層１２４に侵入させるのに特に有用であることを、特
に特徴とする。電離放射線の入射と同じ方向で外部光学
的放射を光導電層１２４に直接投射することにより、ゴ
ースト効果が効率的に低減される。連続した画像間のゴ
ースト生成の問題は、当技術分野では既知である。光子
カットオフ・エネルギを有する放射線阻止層とともに低
域フィルタ特性を有する光学的放射阻止層１２６を使用
することにより、本発明は、図１１Ａを参照して以下で
述べるように、Ｘ線センサ６０の電気的増感の間に外部
光照明を用いてトラップ状態を飽和させ、それにより撮
像中のゴースト生成効果を低減することによって、既知
のゴースト生成問題を克服する。
ペクトル・フィルタリング特性が、上述のように、トラ
ップ状態占有のために用いられる外部光学的放射を光導
電層１２４に侵入させるのに特に有用であることを、特
に特徴とする。電離放射線の入射と同じ方向で外部光学
的放射を光導電層１２４に直接投射することにより、ゴ
ースト効果が効率的に低減される。連続した画像間のゴ
ースト生成の問題は、当技術分野では既知である。光子
カットオフ・エネルギを有する放射線阻止層とともに低
域フィルタ特性を有する光学的放射阻止層１２６を使用
することにより、本発明は、図１１Ａを参照して以下で
述べるように、Ｘ線センサ６０の電気的増感の間に外部
光照明を用いてトラップ状態を飽和させ、それにより撮
像中のゴースト生成効果を低減することによって、既知
のゴースト生成問題を克服する。
【００８６】光学フィルタリング特性に加えて、光学的
放射阻止層１２６は、一般に、少なくとも１つの極性の
電荷の通過を制限する。好ましくは、光学的放射阻止層
１２６は、少なくとも１つの極性の電荷担体の電荷移動
範囲が極めて短く、従って単極または双極の電荷阻止層
としても機能することを特徴とする。これは、通常は、
少なくとも１つの電荷極性の電荷に対する電荷トラップ
のレベルが高いことが原因である。
放射阻止層１２６は、一般に、少なくとも１つの極性の
電荷の通過を制限する。好ましくは、光学的放射阻止層
１２６は、少なくとも１つの極性の電荷担体の電荷移動
範囲が極めて短く、従って単極または双極の電荷阻止層
としても機能することを特徴とする。これは、通常は、
少なくとも１つの電荷極性の電荷に対する電荷トラップ
のレベルが高いことが原因である。
【００８７】好ましくは、光学的放射阻止層１２６が単
極電荷阻止層である場合には、増感する極性の電荷は阻
止され、光学的放射阻止層１２６の表面および／または
その内部に空間電荷として保持される。
極電荷阻止層である場合には、増感する極性の電荷は阻
止され、光学的放射阻止層１２６の表面および／または
その内部に空間電荷として保持される。
【００８８】光導電層１２４がアモルファス・セレンで
ある場合には、光学的放射阻止層１２６は、真空蒸着に
よって形成した厚さ数ミクロンのアルカリ・ドープした
セレン層として、単極正電荷阻止層ならびにアモルファ
ス・セレンのカットオフ・エネルギに関連する６００ナ
ノメートルよりも短い波長に対する光学的放射阻止層を
提供することが好ましい。
ある場合には、光学的放射阻止層１２６は、真空蒸着に
よって形成した厚さ数ミクロンのアルカリ・ドープした
セレン層として、単極正電荷阻止層ならびにアモルファ
ス・セレンのカットオフ・エネルギに関連する６００ナ
ノメートルよりも短い波長に対する光学的放射阻止層を
提供することが好ましい。
【００８９】あるいは、選択した吸収性顔料／染料の混
合物が添加された誘電ポリマ担体を使用して光学的放射
阻止層１２６を作成し、上述の電荷移送特性を維持しな
がら所望の吸収スペクトル帯域を達成することもでき
る。このタイプの光学的放射阻止層１２６を利用する場
合には、浸漬コーティングやスピン・コーティング、吹
付けなどの、有機性材料のための従来のコーティング技
法を使用してこのように作成した光学的放射阻止材料を
付着させることが好ましい。
合物が添加された誘電ポリマ担体を使用して光学的放射
阻止層１２６を作成し、上述の電荷移送特性を維持しな
がら所望の吸収スペクトル帯域を達成することもでき
る。このタイプの光学的放射阻止層１２６を利用する場
合には、浸漬コーティングやスピン・コーティング、吹
付けなどの、有機性材料のための従来のコーティング技
法を使用してこのように作成した光学的放射阻止材料を
付着させることが好ましい。
【００９０】必要なら、光学的放射阻止層１２６を覆う
ように任意選択のパッシベーション層１２８を付着させ
て、Ｘ線センサ６０のその下にある各層を化学的かつ物
理的に不活性化することもできる。
ように任意選択のパッシベーション層１２８を付着させ
て、Ｘ線センサ６０のその下にある各層を化学的かつ物
理的に不活性化することもできる。
【００９１】パッシベーション層１２８に適した材料の
例としては、ポリパラキシリレンなどの、当技術分野で
は既知のように真空蒸着によって室温でコンフォーマル
・コーティングとして塗布することができる誘電ポリマ
がある。好ましくは、パッシベーション層１２８の厚さ
は数ミクロンの範囲である。
例としては、ポリパラキシリレンなどの、当技術分野で
は既知のように真空蒸着によって室温でコンフォーマル
・コーティングとして塗布することができる誘電ポリマ
がある。好ましくは、パッシベーション層１２８の厚さ
は数ミクロンの範囲である。
【００９２】本発明の代替の実施形態によれば、Ｘ線セ
ンサ６０は、若干変更した層構成を含む。この代替の実
施形態では、シンチレータ１１０はナトリウムでドープ
したヨウ化セシウムＣｓＩ（Ｎａ）で構成され、光導電
層１２５はドープしたアモルファス・セレンで構成され
る。ＣｓＩ（Ｎａ）のピーク放射は約４２０ｎｍを中心
とすることを理解されたい。好ましい実施形態で使用し
たＣｓＩ（ＴＩ）のピーク放射とは対照的に、ドープし
たアモルファス・セレンは、ＣｓＩ（Ｎａ）の放射スペ
クトルに対して極めて敏感である。従って、光導電層１
２４は、電荷の光生成ならびに電荷の移送を同じ層で実
現する。従って、電荷生成層１２２を使用する必要がな
くなり、シンチレータ１１０から発出された光を光導電
層１２４に直接結合することができる。
ンサ６０は、若干変更した層構成を含む。この代替の実
施形態では、シンチレータ１１０はナトリウムでドープ
したヨウ化セシウムＣｓＩ（Ｎａ）で構成され、光導電
層１２５はドープしたアモルファス・セレンで構成され
る。ＣｓＩ（Ｎａ）のピーク放射は約４２０ｎｍを中心
とすることを理解されたい。好ましい実施形態で使用し
たＣｓＩ（ＴＩ）のピーク放射とは対照的に、ドープし
たアモルファス・セレンは、ＣｓＩ（Ｎａ）の放射スペ
クトルに対して極めて敏感である。従って、光導電層１
２４は、電荷の光生成ならびに電荷の移送を同じ層で実
現する。従って、電荷生成層１２２を使用する必要がな
くなり、シンチレータ１１０から発出された光を光導電
層１２４に直接結合することができる。
【００９３】Ｘ線センサ６０に加えて、画像検出モジュ
ール５０はＡＳＶセンサ６４も含み、このＡＳＶセンサ
は、図１０を参照して以下で述べるように、少なくとも
１つの誘電体支持層１３０および電荷トラッキング層１
３２を含む多層構造であることが好ましい。
ール５０はＡＳＶセンサ６４も含み、このＡＳＶセンサ
は、図１０を参照して以下で述べるように、少なくとも
１つの誘電体支持層１３０および電荷トラッキング層１
３２を含む多層構造であることが好ましい。
【００９４】空気などの、少なくともほぼ大気圧の適当
な気体で占められることが好ましい空間１３４は、ＡＳ
Ｖセンサ６４の電荷トラッキング層１３２をＸ線センサ
６０の上面から好適に分離する。
な気体で占められることが好ましい空間１３４は、ＡＳ
Ｖセンサ６４の電荷トラッキング層１３２をＸ線センサ
６０の上面から好適に分離する。
【００９５】図３に示すように、長型スキャナ６８は、
ＡＳＶセンサ６４をＸ線センサ６０から分離する空間１
３４で、軸１４０に沿ってｘ方向にＸ線センサ６０の上
を掃引する。特に図１１Ａから図１１Ｄを参照して以下
で述べるように、長型スキャナ６８の掃引は、Ｘ線セン
サ６０を電気的に増感する働き、および／またはＸ線セ
ンサ６０に入射した時間的に積分したＸ線放射に対応す
る電荷パターンを読み取る働きをすることができる。
ＡＳＶセンサ６４をＸ線センサ６０から分離する空間１
３４で、軸１４０に沿ってｘ方向にＸ線センサ６０の上
を掃引する。特に図１１Ａから図１１Ｄを参照して以下
で述べるように、長型スキャナ６８の掃引は、Ｘ線セン
サ６０を電気的に増感する働き、および／またはＸ線セ
ンサ６０に入射した時間的に積分したＸ線放射に対応す
る電荷パターンを読み取る働きをすることができる。
【００９６】ｚ方向では、長型スキャナ６８は、Ｘ線セ
ンサ６０の上面から規定距離だけ分離されていることが
好ましく、この規定距離は、長型スキャナのくさび１４
２とＸ線センサ６０の上面との間を０．１ｍｍ〜０．３
ｍｍに維持するように通常は選択される。この範囲内で
あれば、長型スキャナ６８のくさび１４２とＸ線センサ
６０の上面との間の精密な距離を維持することは、画像
検出モジュール５０の動作にとって重要ではないことを
理解されたい。
ンサ６０の上面から規定距離だけ分離されていることが
好ましく、この規定距離は、長型スキャナのくさび１４
２とＸ線センサ６０の上面との間を０．１ｍｍ〜０．３
ｍｍに維持するように通常は選択される。この範囲内で
あれば、長型スキャナ６８のくさび１４２とＸ線センサ
６０の上面との間の精密な距離を維持することは、画像
検出モジュール５０の動作にとって重要ではないことを
理解されたい。
【００９７】かなり小型のほぼ平坦な画像検出モジュー
ル５０（図２）を実現するためには、掃引スキャン中の
長型スキャナ６８のクリアランス十分にとった空間１３
４を確保した上で、長型スキャナ６８のｚ寸法をかなり
小さくすることが好ましく、通常は５〜１５ｍｍにする
ことが好ましい。
ル５０（図２）を実現するためには、掃引スキャン中の
長型スキャナ６８のクリアランス十分にとった空間１３
４を確保した上で、長型スキャナ６８のｚ寸法をかなり
小さくすることが好ましく、通常は５〜１５ｍｍにする
ことが好ましい。
【００９８】次に、長型スキャナ６８（図２Ｂおよび図
３）として機能することができる、本発明の好ましい実
施形態に従って構築され動作する長型スキャナ１５０の
断面図である図４を参照する。
３）として機能することができる、本発明の好ましい実
施形態に従って構築され動作する長型スキャナ１５０の
断面図である図４を参照する。
【００９９】分かりやすくするために、Ｘ線センサ６０
（図３）と全く同じであり得るＸ線センサを図４では完
全には示さず、その上面１７０のみを示す。長型スキャ
ナ１５０は、好ましくは電気絶縁ハウジング・アセンブ
リ１５２および電荷注入器１５６を含む。更に、長型ス
キャナ１５０は、ここでの説明のようにＸ線センサ６０
（図３）の光導電層１２４（図３）内でのトラップ状態
飽和のために好適に利用する長型光源１６０を含むこと
ができる。
（図３）と全く同じであり得るＸ線センサを図４では完
全には示さず、その上面１７０のみを示す。長型スキャ
ナ１５０は、好ましくは電気絶縁ハウジング・アセンブ
リ１５２および電荷注入器１５６を含む。更に、長型ス
キャナ１５０は、ここでの説明のようにＸ線センサ６０
（図３）の光導電層１２４（図３）内でのトラップ状態
飽和のために好適に利用する長型光源１６０を含むこと
ができる。
【０１００】好ましくは、電荷注入器１５６は、外部端
子Ａを有する埋込み長型電極１７２、および外部端子Ｂ
を有する露光スクリーン電極１７４を含む。埋込み長型
電極１７２は薄い導電性ワイヤ電極であることが好まし
く、数百ミクロンの厚さを有し、通常は厚さ数十ミクロ
ンのガラスなどの薄い誘電コーティング１７６を有す
る。埋込み長型電極１７２は、通常はガラス、アルミナ
またはその他の誘電セラミックで構成したロッドである
長型誘電支持体１７８に取り付けられることが好まし
い。露光スクリーン電極１７４は、長型誘電支持体１７
８および埋込み電極１７２の上に、厚さ数十ミクロンの
薄い導電性ワイヤを巻いて一般に互いに離間したコイル
として形成することが好ましい。
子Ａを有する埋込み長型電極１７２、および外部端子Ｂ
を有する露光スクリーン電極１７４を含む。埋込み長型
電極１７２は薄い導電性ワイヤ電極であることが好まし
く、数百ミクロンの厚さを有し、通常は厚さ数十ミクロ
ンのガラスなどの薄い誘電コーティング１７６を有す
る。埋込み長型電極１７２は、通常はガラス、アルミナ
またはその他の誘電セラミックで構成したロッドである
長型誘電支持体１７８に取り付けられることが好まし
い。露光スクリーン電極１７４は、長型誘電支持体１７
８および埋込み電極１７２の上に、厚さ数十ミクロンの
薄い導電性ワイヤを巻いて一般に互いに離間したコイル
として形成することが好ましい。
【０１０１】埋込み長型電極および長型スクリーン電極
の代替の構成も可能であることを理解されたい。また、
埋込み長型電極、露光スクリーン電極および誘電コーテ
ィングの間の関係、およびそれらの幾何学的構造によっ
て、キャパシタンスが決定され、従ってＡＣ電圧源で駆
動される電荷注入器１５６の電気インピーダンスが決定
されることを理解されたい。
の代替の構成も可能であることを理解されたい。また、
埋込み長型電極、露光スクリーン電極および誘電コーテ
ィングの間の関係、およびそれらの幾何学的構造によっ
て、キャパシタンスが決定され、従ってＡＣ電圧源で駆
動される電荷注入器１５６の電気インピーダンスが決定
されることを理解されたい。
【０１０２】電荷注入器１５６は、通常はピーク・ピー
クの２０００〜２５００ボルト程度の振幅を有し、かつ
数十キロヘルツから数メガヘルツの間の周波数を有する
浮動正弦波である変調ＡＣ電圧を、埋込み長型電極１７
２の端子Ａと露光スクリーン電極１７４の端子Ｂとの間
に印加することによって、連続的にまたはバースト的に
作動される。このＡＣ電圧は、露光スクリーン電極１７
４が埋込み長型電極１７２と交差する誘電コーティング
１７６の露光領域において、空気中での放電を引き起こ
すのに十分に強いＡＣ電界を生成するように選択され
る。従って、本明細書に記載の構造では、電荷注入器１
５６の活性化中に放電が起こる長型放電位置１８０が画
定される。
クの２０００〜２５００ボルト程度の振幅を有し、かつ
数十キロヘルツから数メガヘルツの間の周波数を有する
浮動正弦波である変調ＡＣ電圧を、埋込み長型電極１７
２の端子Ａと露光スクリーン電極１７４の端子Ｂとの間
に印加することによって、連続的にまたはバースト的に
作動される。このＡＣ電圧は、露光スクリーン電極１７
４が埋込み長型電極１７２と交差する誘電コーティング
１７６の露光領域において、空気中での放電を引き起こ
すのに十分に強いＡＣ電界を生成するように選択され
る。従って、本明細書に記載の構造では、電荷注入器１
５６の活性化中に放電が起こる長型放電位置１８０が画
定される。
【０１０３】前述の放電によって、比較的多量の正電荷
および負電荷が好適に生成される。生成される電荷の量
は、一般に、ＡＣ電圧の周波数および振幅によって決ま
る。生成された電荷の一部は、次のような様式で上面１
７０に注入去れ得る。即ち、電荷（正または負）は、露
光スクリーン電極１７４と、上面１７０の下にあるＸ線
センサ６０（図３）の導電性電極アレイ１０２との間に
バイアス電圧ＶＢを印加したときに生じる注入力によっ
て、長型放電位置１８０から上面１７０へ好適に注入さ
れる。通常、バイアス電圧ＶＢは、０〜１０００ボルト
の範囲の調整可能な制御されたＤＣ電圧である。
および負電荷が好適に生成される。生成される電荷の量
は、一般に、ＡＣ電圧の周波数および振幅によって決ま
る。生成された電荷の一部は、次のような様式で上面１
７０に注入去れ得る。即ち、電荷（正または負）は、露
光スクリーン電極１７４と、上面１７０の下にあるＸ線
センサ６０（図３）の導電性電極アレイ１０２との間に
バイアス電圧ＶＢを印加したときに生じる注入力によっ
て、長型放電位置１８０から上面１７０へ好適に注入さ
れる。通常、バイアス電圧ＶＢは、０〜１０００ボルト
の範囲の調整可能な制御されたＤＣ電圧である。
【０１０４】好ましくは、また、このようにして生成さ
れた電荷の上面１７０への注入をバイアス電圧ＶＢによ
って効率的に制御するために、露光スクリーン電極１７
４は、ＡＣ電圧が印加される埋込み長型電極１７２をＸ
線センサ６０（図３）から静電的に遮蔽するように構成
される。
れた電荷の上面１７０への注入をバイアス電圧ＶＢによ
って効率的に制御するために、露光スクリーン電極１７
４は、ＡＣ電圧が印加される埋込み長型電極１７２をＸ
線センサ６０（図３）から静電的に遮蔽するように構成
される。
【０１０５】電荷注入器１５６から光学的放射阻止層１
７０への電荷注入は、通常は自己ケンチング（自己消滅
性、self-quenching）である。上面１７０に電荷が蓄積
することによって生じる空間電荷により、注入力は次第
に低下し、ほぼ無視できる値となる。注入には両方の極
性の電荷が含まれることが好ましいので、上面１７０に
おける初期電荷または残留電荷は、Ｘ線センサ６０（図
３）の最終的な蓄積電荷密度には一般に影響を及ぼさな
い。その代わりに、最終的な蓄積電荷密度は、主にバイ
アス電圧ＶＢの極性および振幅によって決まる。Ｘ線セ
ンサ６０（図３）の各位置で電荷注入器１５６から注入
される電荷の実際の量は、電荷注入以前にそこに保持さ
れていた電荷密度に対応することを理解されたい。
７０への電荷注入は、通常は自己ケンチング（自己消滅
性、self-quenching）である。上面１７０に電荷が蓄積
することによって生じる空間電荷により、注入力は次第
に低下し、ほぼ無視できる値となる。注入には両方の極
性の電荷が含まれることが好ましいので、上面１７０に
おける初期電荷または残留電荷は、Ｘ線センサ６０（図
３）の最終的な蓄積電荷密度には一般に影響を及ぼさな
い。その代わりに、最終的な蓄積電荷密度は、主にバイ
アス電圧ＶＢの極性および振幅によって決まる。Ｘ線セ
ンサ６０（図３）の各位置で電荷注入器１５６から注入
される電荷の実際の量は、電荷注入以前にそこに保持さ
れていた電荷密度に対応することを理解されたい。
【０１０６】上面１７０への電荷注入は、Ｘ線センサ６
０（図３）の導電性電極アレイ１０２（図３）を横切る
静電バリヤ１８２によって空間的に調整される。静電バ
リヤ１８２は、厚さ数ミクロンから数十ミクロンの薄い
導電性コーティングを誘電体くさび１８４の垂直面に沿
って付着させることによって形成されることが好まし
い。通常はガラスやセラミックなどの電気絶縁材料で構
成されるくさび１８４は、電気絶縁ハウジング・アセン
ブリ１５２の一体部分であることが好ましい。あるい
は、くさび１８４がセラミック製である場合には、当技
術分野では既知の同時焼成メタライゼーション（co-fir
ing metallization）によって、静電バリヤ１８２をそ
の垂直面に沿って形成することもできる。電気絶縁ハウ
ジング・アセンブリ１５２は、長型スキャナ１５６に機
械的な剛性および強度も与えていることを理解された
い。
０（図３）の導電性電極アレイ１０２（図３）を横切る
静電バリヤ１８２によって空間的に調整される。静電バ
リヤ１８２は、厚さ数ミクロンから数十ミクロンの薄い
導電性コーティングを誘電体くさび１８４の垂直面に沿
って付着させることによって形成されることが好まし
い。通常はガラスやセラミックなどの電気絶縁材料で構
成されるくさび１８４は、電気絶縁ハウジング・アセン
ブリ１５２の一体部分であることが好ましい。あるい
は、くさび１８４がセラミック製である場合には、当技
術分野では既知の同時焼成メタライゼーション（co-fir
ing metallization）によって、静電バリヤ１８２をそ
の垂直面に沿って形成することもできる。電気絶縁ハウ
ジング・アセンブリ１５２は、長型スキャナ１５６に機
械的な剛性および強度も与えていることを理解された
い。
【０１０７】好ましくは、静電バリヤ１８２は、露光ス
クリーン電極１７４と直接電気的に接触し、同じバイア
ス電圧ＶＢにバイアスされる。その結果として、静電バ
リヤ１８２に沿った電界は、注入された電荷がくさび１
８４に沿って上面１７０の方に向けられ、静電バリヤ１
８２を超えて上面１７０の領域を電荷が流れることがほ
ぼ防止されるように、調整される。
クリーン電極１７４と直接電気的に接触し、同じバイア
ス電圧ＶＢにバイアスされる。その結果として、静電バ
リヤ１８２に沿った電界は、注入された電荷がくさび１
８４に沿って上面１７０の方に向けられ、静電バリヤ１
８２を超えて上面１７０の領域を電荷が流れることがほ
ぼ防止されるように、調整される。
【０１０８】電気絶縁ハウジング・アセンブリ１５２
は、通常は、従来の機械的手段（図示せず）を用いて固
定される２つのサブアセンブリ１９０および１９２から
構成される。サブアセンブリ１９０および１９２は、固
定されると、電荷注入器１５６をしっかりと保持し、位
置合わせする。
は、通常は、従来の機械的手段（図示せず）を用いて固
定される２つのサブアセンブリ１９０および１９２から
構成される。サブアセンブリ１９０および１９２は、固
定されると、電荷注入器１５６をしっかりと保持し、位
置合わせする。
【０１０９】限定するものではない本発明の一実施形態
によれば、Ｘ線センサ６０に光を投射することができる
長型光源１６０は、電気絶縁ハウジング・アセンブリ１
５２のサブアセンブリ１９２に埋め込まれる。
によれば、Ｘ線センサ６０に光を投射することができる
長型光源１６０は、電気絶縁ハウジング・アセンブリ１
５２のサブアセンブリ１９２に埋め込まれる。
【０１１０】好ましくは、長型光源１６０は、図６を参
照して以下で述べる送電用の２つの外部端子ＢおよびＣ
を有する個別の発光ダイオード（ＬＥＤ）の長型線形ア
レイを含む。
照して以下で述べる送電用の２つの外部端子ＢおよびＣ
を有する個別の発光ダイオード（ＬＥＤ）の長型線形ア
レイを含む。
【０１１１】本発明の好ましい実施形態は、本明細書で
述べるように、長型光源１６０から発出された放射エネ
ルギを使用して、光導電層１２４（図３）の全域で効率
的にトラップ状態を充填し飽和させることを特に特徴と
する。従って、ＬＥＤの放射ピーク波長は、それと関連
する光子エネルギが上述の光学的放射阻止層１７０の光
子カットオフ・エネルギより低くなるように選択され
る。例えば、光導電層１２４（図３）がドープしたアモ
ルファス・セレンである場合には、長型光源１６０は、
従来の赤色ＬＥＤなど、好ましくは６００ナノメートル
より長いピーク波長を有する放射線を発出することが好
ましい。
述べるように、長型光源１６０から発出された放射エネ
ルギを使用して、光導電層１２４（図３）の全域で効率
的にトラップ状態を充填し飽和させることを特に特徴と
する。従って、ＬＥＤの放射ピーク波長は、それと関連
する光子エネルギが上述の光学的放射阻止層１７０の光
子カットオフ・エネルギより低くなるように選択され
る。例えば、光導電層１２４（図３）がドープしたアモ
ルファス・セレンである場合には、長型光源１６０は、
従来の赤色ＬＥＤなど、好ましくは６００ナノメートル
より長いピーク波長を有する放射線を発出することが好
ましい。
【０１１２】次に、本発明による長型光源１６０の好ま
しい一実施形態の断面図である図５を参照する。上述の
ように、長型光源１６０は、長型アレイとして配列さ
れ、かつ好ましくは剛性のプリント回路基板（ＰＣＢ）
２０２の片面に表面実装された、複数の発光ダイオード
・チップ（ＬＥＤ）２００を含むことが好ましい。好ま
しくは、ＬＥＤ２００を流れる電流、従ってＬＥＤの輝
度を制御する複数の抵抗器２０４が、ＰＣＢ２０２の反
対の面に表面実装される。
しい一実施形態の断面図である図５を参照する。上述の
ように、長型光源１６０は、長型アレイとして配列さ
れ、かつ好ましくは剛性のプリント回路基板（ＰＣＢ）
２０２の片面に表面実装された、複数の発光ダイオード
・チップ（ＬＥＤ）２００を含むことが好ましい。好ま
しくは、ＬＥＤ２００を流れる電流、従ってＬＥＤの輝
度を制御する複数の抵抗器２０４が、ＰＣＢ２０２の反
対の面に表面実装される。
【０１１３】好ましくは、長型光源１６０は、絶縁ハウ
ジング・アセンブリ１５２（図４）のサブアセンブリ１
９２（図４）に挿入できるように設計される。本明細書
に記載の本例は、長型光源１６０の限定するものではな
い一実施形態を提供するものであり、開口蛍光長型ラン
プなどの代替の光源を利用することもできることを理解
されたい。
ジング・アセンブリ１５２（図４）のサブアセンブリ１
９２（図４）に挿入できるように設計される。本明細書
に記載の本例は、長型光源１６０の限定するものではな
い一実施形態を提供するものであり、開口蛍光長型ラン
プなどの代替の光源を利用することもできることを理解
されたい。
【０１１４】次に、ＰＣＢ２０２（図５）上に組み立て
られたＬＥＤ２００のアレイを含む長型光源１６０の電
気回路図である図６を参照する。好ましくは、ＬＥＤ２
００は、並列に接続されたグループに分割される。各グ
ループ内で、ＬＥＤ２００は、１つまたは複数の限流抵
抗器２０４と直列に接続される。好ましくは、ＬＥＤ２
００は、図４の端子ＢおよびＣに好ましくは相当する端
子ＢとＣの間に印加される単一の浮動ＤＣ電圧源ＶＬに
よって駆動される。ＶＬは、通常は数十ボルト程度であ
る。
られたＬＥＤ２００のアレイを含む長型光源１６０の電
気回路図である図６を参照する。好ましくは、ＬＥＤ２
００は、並列に接続されたグループに分割される。各グ
ループ内で、ＬＥＤ２００は、１つまたは複数の限流抵
抗器２０４と直列に接続される。好ましくは、ＬＥＤ２
００は、図４の端子ＢおよびＣに好ましくは相当する端
子ＢとＣの間に印加される単一の浮動ＤＣ電圧源ＶＬに
よって駆動される。ＶＬは、通常は数十ボルト程度であ
る。
【０１１５】次に、本発明の好ましい実施形態による図
４の長型スキャナ１５０の電荷注入器１５６および長型
光源１６０を駆動する電力ドライバの電気的な図である
図７を参照する。長型スキャナ１５０の電荷注入器１５
６および長型光源１６０は、下記のような方法で個別
に、または同時に活動化することができることを理解さ
れたい。
４の長型スキャナ１５０の電荷注入器１５６および長型
光源１６０を駆動する電力ドライバの電気的な図である
図７を参照する。長型スキャナ１５０の電荷注入器１５
６および長型光源１６０は、下記のような方法で個別
に、または同時に活動化することができることを理解さ
れたい。
【０１１６】上述のように、電荷注入器１５６（図４）
は、埋込み長型電極１７２の端子Ａと露光スクリーン電
極１７４の端子Ｂの間に印加された浮動ＡＣ電圧の対応
する変調によって、連続的にまたはバースト的に、活動
化される。電荷注入は、Ｘ線センサ６０（図３）の導電
性電極アレイ１０２（図３）と関連するアースに対す
る、端子Ｂに印加されたバイアス電圧ＶＢによって駆動
される。
は、埋込み長型電極１７２の端子Ａと露光スクリーン電
極１７４の端子Ｂの間に印加された浮動ＡＣ電圧の対応
する変調によって、連続的にまたはバースト的に、活動
化される。電荷注入は、Ｘ線センサ６０（図３）の導電
性電極アレイ１０２（図３）と関連するアースに対す
る、端子Ｂに印加されたバイアス電圧ＶＢによって駆動
される。
【０１１７】更に上述したように、長型光源１６０（図
４）は、長型光源１６０（図４）の端子ＢとＣの間に浮
動ＤＣ電圧ＶＬを印加することによって活動化される。
図７に示すように、電荷注入器１５６および長型光源１
６０は、端子Ｂに印加される同じ高いＤＣバイアス電圧
ＶＢで浮動することが好ましい。これにより、電荷注入
器１５６と長型光源１６０の回路の間の電気的ストレ
ス、ならびに長型光源１６０とＸ線センサ６０（図３）
の間の電気的ストレスが解消される。
４）は、長型光源１６０（図４）の端子ＢとＣの間に浮
動ＤＣ電圧ＶＬを印加することによって活動化される。
図７に示すように、電荷注入器１５６および長型光源１
６０は、端子Ｂに印加される同じ高いＤＣバイアス電圧
ＶＢで浮動することが好ましい。これにより、電荷注入
器１５６と長型光源１６０の回路の間の電気的ストレ
ス、ならびに長型光源１６０とＸ線センサ６０（図３）
の間の電気的ストレスが解消される。
【０１１８】次に、本発明の好ましい実施形態に従って
構築され動作するＸ線センサ２１０を概略的に示す部分
切欠上面図である図８を参照する。好ましくは、Ｘ線セ
ンサ２１０は、特に図３を参照して上述したＸ線センサ
６０と同様の多層構造である。Ｘ線センサ２１０は、支
持基体２１２、シンチレータ・マルチレイヤ（多層）２
１３、導電性電極アレイ２１４および光電変換マルチレ
イヤ２１６を有する層状スタックを含むことが好まし
い。
構築され動作するＸ線センサ２１０を概略的に示す部分
切欠上面図である図８を参照する。好ましくは、Ｘ線セ
ンサ２１０は、特に図３を参照して上述したＸ線センサ
６０と同様の多層構造である。Ｘ線センサ２１０は、支
持基体２１２、シンチレータ・マルチレイヤ（多層）２
１３、導電性電極アレイ２１４および光電変換マルチレ
イヤ２１６を有する層状スタックを含むことが好まし
い。
【０１１９】支持基体２１２、シンチレータ・マルチレ
イヤ２１３、導電性電極アレイ２１４および光電変換マ
ルチレイヤ２１６は、図３を参照して上述した支持基体
１００、シンチレータ・マルチレイヤ１０１、導電性電
極アレイ１０２および光電変換マルチレイヤ１０４とそ
れぞれ同じであることが好ましい。
イヤ２１３、導電性電極アレイ２１４および光電変換マ
ルチレイヤ２１６は、図３を参照して上述した支持基体
１００、シンチレータ・マルチレイヤ１０１、導電性電
極アレイ１０２および光電変換マルチレイヤ１０４とそ
れぞれ同じであることが好ましい。
【０１２０】図８から分かるように、導電性電極アレイ
２１４は、通常、ファンアウト領域２２２で終端する複
数の共面長型電極２２１を含む。積分放射データ読出エ
レクトロニクス６２（図２Ｂ）と同様に機能することが
できる積分放射データ読出エレクトロニクス２２３は、
好ましくＸ線センサ２１０に結合される。積分放射デー
タ読出エレクトロニクス２２３は、電荷読出回路２２
４、複数のアナログ・デジタル変換器２２６、およびデ
ータ・バス・バッファ２２８を含むことが好ましい。典
型的には、電荷読出回路２２４は、特に図９を参照して
以下で述べるマルチチャネル・アナログ低ノイズ電荷読
出ＡＳＩＣ２３１を複数含む。好ましくは、これらのＡ
ＳＩＣは、標準的なチップ・オン・ボード技法を用いて
プリント回路基板８０（図２Ｂ）上に取り付けられる。
２１４は、通常、ファンアウト領域２２２で終端する複
数の共面長型電極２２１を含む。積分放射データ読出エ
レクトロニクス６２（図２Ｂ）と同様に機能することが
できる積分放射データ読出エレクトロニクス２２３は、
好ましくＸ線センサ２１０に結合される。積分放射デー
タ読出エレクトロニクス２２３は、電荷読出回路２２
４、複数のアナログ・デジタル変換器２２６、およびデ
ータ・バス・バッファ２２８を含むことが好ましい。典
型的には、電荷読出回路２２４は、特に図９を参照して
以下で述べるマルチチャネル・アナログ低ノイズ電荷読
出ＡＳＩＣ２３１を複数含む。好ましくは、これらのＡ
ＳＩＣは、標準的なチップ・オン・ボード技法を用いて
プリント回路基板８０（図２Ｂ）上に取り付けられる。
【０１２１】典型的に、Ｘ線センサ２１０が４３．２ｃ
ｍ×４３．２ｃｍ（１７インチ×１７インチ）の撮像領
域を有する場合には、導電性電極アレイ２１４は約３６
００の電極２２１（図８）を含む。マルチチャネル電荷
読出ＡＳＩＣ２３１（図９）の読出しチャネルの数は、
導電性電極アレイ２１４の導電性電極２２１の数以上で
あり、各電極２２１は単一の読出しチャネルに接続され
る。あるいは、いくつかの電極２２１を単一のチャネル
に接続し、それにより１つの次元の空間解像度を低下さ
せることもできる。従って、この例によれば、電荷読出
回路２２４は、好適には、ファンアウト領域２２２にそ
れぞれ関連付けられた１５個のマルチチャネル電荷読出
ＡＳＩＣ２３１（図９）を含み、各ＡＳＩＣ２３１（図
９）が１２０の読出しチャネルを含む。
ｍ×４３．２ｃｍ（１７インチ×１７インチ）の撮像領
域を有する場合には、導電性電極アレイ２１４は約３６
００の電極２２１（図８）を含む。マルチチャネル電荷
読出ＡＳＩＣ２３１（図９）の読出しチャネルの数は、
導電性電極アレイ２１４の導電性電極２２１の数以上で
あり、各電極２２１は単一の読出しチャネルに接続され
る。あるいは、いくつかの電極２２１を単一のチャネル
に接続し、それにより１つの次元の空間解像度を低下さ
せることもできる。従って、この例によれば、電荷読出
回路２２４は、好適には、ファンアウト領域２２２にそ
れぞれ関連付けられた１５個のマルチチャネル電荷読出
ＡＳＩＣ２３１（図９）を含み、各ＡＳＩＣ２３１（図
９）が１２０の読出しチャネルを含む。
【０１２２】本発明の好ましい実施形態によれば、電極
２２１と電荷読出回路２２４の間の接続は、Ｘ線センサ
２１０の対向する不活性な周辺領域に位置する２箇所の
接続ファンアウト領域２２２で行われる。好ましくは、
隣り合う電極が反対の接続ファンアウト領域に接続され
るようにして、電極２２１の半分は第１の接続ファンア
ウト領域を介して接続され、残りの半分は第２の接続フ
ァンアウト領域を介して接続される。こうして、各接続
ファンアウト領域における接続の密度は低下する。従っ
て、上述したような従来の接続技法を使用して、Ｘ線セ
ンサ２１０と積分放射データ読出エレクトロニクス２２
３との間の取外し可能なまたは永続的な電気的接続を実
現することができる。
２２１と電荷読出回路２２４の間の接続は、Ｘ線センサ
２１０の対向する不活性な周辺領域に位置する２箇所の
接続ファンアウト領域２２２で行われる。好ましくは、
隣り合う電極が反対の接続ファンアウト領域に接続され
るようにして、電極２２１の半分は第１の接続ファンア
ウト領域を介して接続され、残りの半分は第２の接続フ
ァンアウト領域を介して接続される。こうして、各接続
ファンアウト領域における接続の密度は低下する。従っ
て、上述したような従来の接続技法を使用して、Ｘ線セ
ンサ２１０と積分放射データ読出エレクトロニクス２２
３との間の取外し可能なまたは永続的な電気的接続を実
現することができる。
【０１２３】ＡＳＩＣ２３１（図９）を除けば、積分放
射データ読出エレクトロニクス２２３の構成部品は、通
常は当技術分野で既知のＳＭＴ技法を用いてＰＣＢ８０
（図２Ｂ）上に取り付けられることを理解されたい。
射データ読出エレクトロニクス２２３の構成部品は、通
常は当技術分野で既知のＳＭＴ技法を用いてＰＣＢ８０
（図２Ｂ）上に取り付けられることを理解されたい。
【０１２４】次に、本発明の非限定的な好ましい実施形
態による図８の電荷読出回路２２４を示す図９を参照す
る。上述のように、電荷読出回路２２４は、複数のマル
チチャネル読出ＡＳＩＣ２３１を含むことが好ましい。
各マルチチャネル電荷読出ＡＳＩＣ２３１は、好ましく
は、３つの主要な段、即ち、電荷増幅器段２３２、サン
プル／ホールド段２３４、およびマルチプレクサ２３６
を含む。
態による図８の電荷読出回路２２４を示す図９を参照す
る。上述のように、電荷読出回路２２４は、複数のマル
チチャネル読出ＡＳＩＣ２３１を含むことが好ましい。
各マルチチャネル電荷読出ＡＳＩＣ２３１は、好ましく
は、３つの主要な段、即ち、電荷増幅器段２３２、サン
プル／ホールド段２３４、およびマルチプレクサ２３６
を含む。
【０１２５】各読出しチャネルごとに、電荷増幅器段２
３２は、低ノイズで周波数帯域幅が制限された両方向の
電荷積分器２３８を含み、この電荷積分器２３８は、電
荷増幅器の利得を規定するためのフィードバック・コン
デンサ２４０と、電荷積分器２３８を定期的にリセット
するためのソリッド・ステート・リセット・スイッチ２
４２とに関連している。フィードバック・コンデンサ２
４０は、Ｘ線センサ２１０（図８）の特定のパラメータ
に従って適当な利得を提供するように選択することがで
きる。
３２は、低ノイズで周波数帯域幅が制限された両方向の
電荷積分器２３８を含み、この電荷積分器２３８は、電
荷増幅器の利得を規定するためのフィードバック・コン
デンサ２４０と、電荷積分器２３８を定期的にリセット
するためのソリッド・ステート・リセット・スイッチ２
４２とに関連している。フィードバック・コンデンサ２
４０は、Ｘ線センサ２１０（図８）の特定のパラメータ
に従って適当な利得を提供するように選択することがで
きる。
【０１２６】電荷増幅器段２３２は、典型的には、電極
２２１（図８）からの電荷の両方向の流れを受け、対応
する正または負の出力電圧値を提供する。各出力電圧値
は、リセット・スイッチ２４２による連続したリセット
とリセットの間に単一の電荷積分器２３８に蓄積される
電荷を表す。電荷増幅器段２３２からの出力電圧値は、
サンプル／ホールド段２３４によってサンプリングされ
る。各読出しチャネルは、同期されたデュアルのサンプ
ル／ホールド回路２４４に対応する。一般に連続的なサ
ンプリングを行う同期デュアル・サンプル／ホールド回
路２４４は、通常は、コンデンサ２５０および２つのソ
リッド・ステート・スイッチ２５２を好ましくはそれぞ
れ含む２つのサブ回路２４６および２４８を含む。
２２１（図８）からの電荷の両方向の流れを受け、対応
する正または負の出力電圧値を提供する。各出力電圧値
は、リセット・スイッチ２４２による連続したリセット
とリセットの間に単一の電荷積分器２３８に蓄積される
電荷を表す。電荷増幅器段２３２からの出力電圧値は、
サンプル／ホールド段２３４によってサンプリングされ
る。各読出しチャネルは、同期されたデュアルのサンプ
ル／ホールド回路２４４に対応する。一般に連続的なサ
ンプリングを行う同期デュアル・サンプル／ホールド回
路２４４は、通常は、コンデンサ２５０および２つのソ
リッド・ステート・スイッチ２５２を好ましくはそれぞ
れ含む２つのサブ回路２４６および２４８を含む。
【０１２７】読出し中には、２つのサブ回路２４６およ
び２４８の一方が電荷増幅器段２３２からの値をサンプ
リングし、もう一方が以前にサンプリングされた値を保
持して、バッファ２５６を介してマルチプレクサ２３６
によってサンプリングされるように、保持した値を提供
する。
び２４８の一方が電荷増幅器段２３２からの値をサンプ
リングし、もう一方が以前にサンプリングされた値を保
持して、バッファ２５６を介してマルチプレクサ２３６
によってサンプリングされるように、保持した値を提供
する。
【０１２８】読取り中の画像の各ラスタ線の幅を決定す
る読取りサンプリング周波数に従っての所定の時間間隔
で、ソリッド・ステート・スイッチ２５２は、サブ回路
２４６および２４８の機能を、新しいラスタ線の読出し
に備えてサンプリング機能とホールド機能との間で交代
させる。交代の直後に、電荷積分器２３８はリセット・
スイッチ２４２を介して瞬時にリセットされ、サブ回路
２４６および２４８のうちサンプリング・モードになっ
ている方もリセットさせる。これにより、積分およびサ
ンプリングは読取り中のラスタ線からの電荷にのみ関連
することになる。
る読取りサンプリング周波数に従っての所定の時間間隔
で、ソリッド・ステート・スイッチ２５２は、サブ回路
２４６および２４８の機能を、新しいラスタ線の読出し
に備えてサンプリング機能とホールド機能との間で交代
させる。交代の直後に、電荷積分器２３８はリセット・
スイッチ２４２を介して瞬時にリセットされ、サブ回路
２４６および２４８のうちサンプリング・モードになっ
ている方もリセットさせる。これにより、積分およびサ
ンプリングは読取り中のラスタ線からの電荷にのみ関連
することになる。
【０１２９】図９では、ソリッド・ステート・スイッチ
２５２の状態に示されるように、サブ回路２４６は、リ
セットが完了した後で電荷積分器２３８の出力をサンプ
リングするものとして示してあり、サブ回路２４８は、
以前にサンプリングされた値を、バッファ２５６を介し
てマルチプレクサ２３６によってサンプリングされるよ
うに保持するものとして示してある。
２５２の状態に示されるように、サブ回路２４６は、リ
セットが完了した後で電荷積分器２３８の出力をサンプ
リングするものとして示してあり、サブ回路２４８は、
以前にサンプリングされた値を、バッファ２５６を介し
てマルチプレクサ２３６によってサンプリングされるよ
うに保持するものとして示してある。
【０１３０】サンプル／ホールド回路２３４またはその
他の任意の適当な回路によって実施される一般に中断の
ない連続的なサンプリングは、長型スキャナ１５０（図
４）の電荷注入器１５６（図４）が上述のように連続的
に活動化されるときに、特に重要であることを理解され
たい。
他の任意の適当な回路によって実施される一般に中断の
ない連続的なサンプリングは、長型スキャナ１５０（図
４）の電荷注入器１５６（図４）が上述のように連続的
に活動化されるときに、特に重要であることを理解され
たい。
【０１３１】マルチプレクサ２３６は、コントローラ
（図示せず）から供給されるクロックＣＬＫの周波数に
よって決まる速度で各バッファ２５６に順次対処するこ
とによって、読出しチャネルからの積分アナログ・デー
タの並列／直列変換を行う。通常、各ＣＬＫパルスによ
り、次のバッファ２５６のアナログ出力は、バッファ２
６０を介して共通の出力線２５８に提供される。この共
通の出力線２５８は、一群のカスケードになったマルチ
チャネル電荷読出ＡＳＩＣ２３１によって共有されるこ
とが好ましく、これにより、この一群のカスケードにな
ったマルチチャネル電荷読出ＡＳＩＣ２３１に共通の出
力線が提供される。それぞれの共通の出力線２５８は一
つのカスケードに対応する。
（図示せず）から供給されるクロックＣＬＫの周波数に
よって決まる速度で各バッファ２５６に順次対処するこ
とによって、読出しチャネルからの積分アナログ・デー
タの並列／直列変換を行う。通常、各ＣＬＫパルスによ
り、次のバッファ２５６のアナログ出力は、バッファ２
６０を介して共通の出力線２５８に提供される。この共
通の出力線２５８は、一群のカスケードになったマルチ
チャネル電荷読出ＡＳＩＣ２３１によって共有されるこ
とが好ましく、これにより、この一群のカスケードにな
ったマルチチャネル電荷読出ＡＳＩＣ２３１に共通の出
力線が提供される。それぞれの共通の出力線２５８は一
つのカスケードに対応する。
【０１３２】信号ＣＳＩおよびＣＳＯを使用して、マル
チチャネル電荷読出ＡＳＩＣ２３１にカスケード機能を
与える。各マルチチャネル電荷読出ＡＳＩＣ２３１はチ
ップ選択入力信号ＣＳＩにより選択され、これは、スイ
ッチ２６２を閉じ、保持されたアナログ・データをバッ
ファ２５６から共通の出力線２５８へ転送できるように
する。最後のバッファ２５６がそのアナログ・データを
出力線２５８に転送すると、マルチチャネル電荷読出Ａ
ＳＩＣ２３１のマルチプレクサ２３６からチップ選択出
力信号ＣＳＯが与えられる。ＣＳＯは、スイッチ２６２
を切断し、ＣＳＩ信号をそのカスケード内の次のマルチ
チャネル電荷読出ＡＳＩＣ２３１に与える。ＡＳＩＣの
カスケード化により、一群のＡＳＩＣが単一の拡張ＡＳ
ＩＣとして動作することを理解されたい。
チチャネル電荷読出ＡＳＩＣ２３１にカスケード機能を
与える。各マルチチャネル電荷読出ＡＳＩＣ２３１はチ
ップ選択入力信号ＣＳＩにより選択され、これは、スイ
ッチ２６２を閉じ、保持されたアナログ・データをバッ
ファ２５６から共通の出力線２５８へ転送できるように
する。最後のバッファ２５６がそのアナログ・データを
出力線２５８に転送すると、マルチチャネル電荷読出Ａ
ＳＩＣ２３１のマルチプレクサ２３６からチップ選択出
力信号ＣＳＯが与えられる。ＣＳＯは、スイッチ２６２
を切断し、ＣＳＩ信号をそのカスケード内の次のマルチ
チャネル電荷読出ＡＳＩＣ２３１に与える。ＡＳＩＣの
カスケード化により、一群のＡＳＩＣが単一の拡張ＡＳ
ＩＣとして動作することを理解されたい。
【０１３３】ラスタ線を表すデータは、マルチチャネル
電荷読出ＡＳＩＣ２３１の全てのカスケードにより、全
ての電極２２１（図８）で並列にサンプリングされるも
のであり、各カスケードは一つの出力線と関連付けられ
ていることを理解されたい。電荷データの１つのラスタ
線の並列サンプリングに要する時間の間、以前にサンプ
リングされた電荷データのラスタ線を表す全てのバッフ
ァ２５６の保持データは、カスケードの出力線２５８に
沿って同時にシリアルに出力される。
電荷読出ＡＳＩＣ２３１の全てのカスケードにより、全
ての電極２２１（図８）で並列にサンプリングされるも
のであり、各カスケードは一つの出力線と関連付けられ
ていることを理解されたい。電荷データの１つのラスタ
線の並列サンプリングに要する時間の間、以前にサンプ
リングされた電荷データのラスタ線を表す全てのバッフ
ァ２５６の保持データは、カスケードの出力線２５８に
沿って同時にシリアルに出力される。
【０１３４】図８に戻ると、各出力線２５８は、アナロ
グ・デジタル変換を行う対応するＡ／Ｄ変換器２２６と
関連付けられている。図１３を参照して以下で述べるよ
うに、Ａ／Ｄ変換は、通常、読出し中にトーン・スケー
ル・リマッピング機能を利用するかどうかによって、１
４ビットから８ビットの間の解像度を有する。出力され
たデジタル信号は、全てのＡ／Ｄ変換器２２６からデー
タ・バス・バッファ２２８を介して共通のデータ・バス
出力２６４へ転送されるものであり、各データ・バス・
バッファ２２８はトライステート出力を含むことが好ま
しい。
グ・デジタル変換を行う対応するＡ／Ｄ変換器２２６と
関連付けられている。図１３を参照して以下で述べるよ
うに、Ａ／Ｄ変換は、通常、読出し中にトーン・スケー
ル・リマッピング機能を利用するかどうかによって、１
４ビットから８ビットの間の解像度を有する。出力され
たデジタル信号は、全てのＡ／Ｄ変換器２２６からデー
タ・バス・バッファ２２８を介して共通のデータ・バス
出力２６４へ転送されるものであり、各データ・バス・
バッファ２２８はトライステート出力を含むことが好ま
しい。
【０１３５】Ｘ線センサ２１０からの積分データの読出
し中に、デジタル・データは、第１の転送速度で、全て
のＡ／Ｄ変換器２２６から対応するデータ・バス・バッ
ファ２２８へ同時にシリアルに転送される。全てのデー
タ・バス・バッファ２２８からのデータは、各データ・
バス・バッファ２２８を順次アドレス指定してそこから
のデータ出力を可能にするための、コントローラ（図示
せず）から供給されるイネーブル信号ＥＮを使用して、
第２の転送速度で共通の出力データ・バス２６４へシリ
アル転送される。典型的には、第２の転送速度は、第１
の転送速度より大幅に速い。従って、アナログ・デジタ
ル変換は比較的遅い速度で実行することができ、積分デ
ータ読出回路２２２が簡略化され、Ａ／Ｄ変換器２２６
のコストが削減される。
し中に、デジタル・データは、第１の転送速度で、全て
のＡ／Ｄ変換器２２６から対応するデータ・バス・バッ
ファ２２８へ同時にシリアルに転送される。全てのデー
タ・バス・バッファ２２８からのデータは、各データ・
バス・バッファ２２８を順次アドレス指定してそこから
のデータ出力を可能にするための、コントローラ（図示
せず）から供給されるイネーブル信号ＥＮを使用して、
第２の転送速度で共通の出力データ・バス２６４へシリ
アル転送される。典型的には、第２の転送速度は、第１
の転送速度より大幅に速い。従って、アナログ・デジタ
ル変換は比較的遅い速度で実行することができ、積分デ
ータ読出回路２２２が簡略化され、Ａ／Ｄ変換器２２６
のコストが削減される。
【０１３６】様々なデータ・バス・バッファ２２８から
のデータ転送の順序は、読取り中のラスタ線が適切に再
構築されるように、ファンアウト領域２２２の構造およ
び電極２２１が電荷読出回路２２４に電気的に接続され
る順序に応じて選択されることを理解されたい。
のデータ転送の順序は、読取り中のラスタ線が適切に再
構築されるように、ファンアウト領域２２２の構造およ
び電極２２１が電荷読出回路２２４に電気的に接続され
る順序に応じて選択されることを理解されたい。
【０１３７】更に、データ・バス２６４上のデジタル・
データ出力は、撮像対象に対応する、Ｘ線センサ２１０
に入射する空間変調されたＸ線積分放射のデジタル表現
を提供することを理解されたい。
データ出力は、撮像対象に対応する、Ｘ線センサ２１０
に入射する空間変調されたＸ線積分放射のデジタル表現
を提供することを理解されたい。
【０１３８】次に、本発明の好ましい実施形態に従って
構築され動作するＡＳＶセンサ６４（図２Ｂ）として機
能することができるＡＳＶセンサ２７０を概略的に示す
部分切欠底面図である図１０を参照する。ＡＳＶセンサ
２７０は、図２Ｂに示す実施形態における可撓性の領域
８６および剛性の領域８８とそれぞれ同様に機能するこ
とができる可撓性領域２７２および剛性領域２７４を有
する多層プリント回路基板であることが好ましい。
構築され動作するＡＳＶセンサ６４（図２Ｂ）として機
能することができるＡＳＶセンサ２７０を概略的に示す
部分切欠底面図である図１０を参照する。ＡＳＶセンサ
２７０は、図２Ｂに示す実施形態における可撓性の領域
８６および剛性の領域８８とそれぞれ同様に機能するこ
とができる可撓性領域２７２および剛性領域２７４を有
する多層プリント回路基板であることが好ましい。
【０１３９】可撓性領域２７２は、薄いＸ線透過性ポリ
イミド系多層ＰＣＢであることが好ましく、このＸ線透
過性ポリイミド系多層ＰＣＢは、Ｘ線入射方向に関して
下流側から上流側に向かって、電荷トラッキング層２７
６、誘電層２７８、ファンアウト層２８０および誘電支
持層２８２を有する。電荷トラッキング層２７６および
ファンアウト層２８０はともに、それぞれＸ線透過性と
なるように数ミクロンの厚さを有する、非常に薄いパタ
ーン化された導電層であることが好ましい。画像検出モ
ジュール５０（図２Ｂ）などの画像検出モジュール内
で、ＡＳＶセンサ２７０は、電荷トラッキング層２７６
がＸ線センサ６０（図２Ｂ）と向き合うように配向され
ることを理解されたい。
イミド系多層ＰＣＢであることが好ましく、このＸ線透
過性ポリイミド系多層ＰＣＢは、Ｘ線入射方向に関して
下流側から上流側に向かって、電荷トラッキング層２７
６、誘電層２７８、ファンアウト層２８０および誘電支
持層２８２を有する。電荷トラッキング層２７６および
ファンアウト層２８０はともに、それぞれＸ線透過性と
なるように数ミクロンの厚さを有する、非常に薄いパタ
ーン化された導電層であることが好ましい。画像検出モ
ジュール５０（図２Ｂ）などの画像検出モジュール内
で、ＡＳＶセンサ２７０は、電荷トラッキング層２７６
がＸ線センサ６０（図２Ｂ）と向き合うように配向され
ることを理解されたい。
【０１４０】電荷トラッキング層２７６は、金被覆した
銅層であることが好ましく、それは、従来のＰＣＢ製造
技法で、好ましくはＸ行Ｙ列に配列された一般に共面の
離散プレート電極２７４のアレイとなるように形成され
る。プレート電極２７４の構造によって、ＡＳＶセンサ
２７０の感知開口が決まる。好ましくは、プレート電極
２７４は、以下で述べるＡＳＶセンサ２７０の望ましい
解像度に応じて、数ミリメートル×数ミリメートルから
数十ミリメートル×数十ミリメートルの範囲の寸法を有
する正方形である。その他の幾何形状または寸法を有す
るプレート電極２７４を利用することもできることを理
解されたい。
銅層であることが好ましく、それは、従来のＰＣＢ製造
技法で、好ましくはＸ行Ｙ列に配列された一般に共面の
離散プレート電極２７４のアレイとなるように形成され
る。プレート電極２７４の構造によって、ＡＳＶセンサ
２７０の感知開口が決まる。好ましくは、プレート電極
２７４は、以下で述べるＡＳＶセンサ２７０の望ましい
解像度に応じて、数ミリメートル×数ミリメートルから
数十ミリメートル×数十ミリメートルの範囲の寸法を有
する正方形である。その他の幾何形状または寸法を有す
るプレート電極２７４を利用することもできることを理
解されたい。
【０１４１】各プレート電極２７４は、専用の出力線２
８３と関連付けられることが好ましい。Ｘ線へ露光中に
は、電荷形態の実時間放射線データは、個々のプレート
電極２７４それぞれから、対応する出力線２８３を介し
て、実時間放射データ読出エレクトロニクス２７８の対
応する個々のチャネルへ流れる。
８３と関連付けられることが好ましい。Ｘ線へ露光中に
は、電荷形態の実時間放射線データは、個々のプレート
電極２７４それぞれから、対応する出力線２８３を介し
て、実時間放射データ読出エレクトロニクス２７８の対
応する個々のチャネルへ流れる。
【０１４２】出力線２８３は、一般にＸ線センサ６０
（図２Ｂ）から静電的に遮蔽されたファンアウト領域２
８０で、電荷トラッキング層２７６によって好適に経路
指定され、これによりＡＳＶセンサ２７０の各信号間の
クロストークが減少する。あるいは、出力線２８３を電
荷トラッキング層２７６の一部として形成することがで
き、出力線２８３の経路の占める面積がプレート電極２
７４の面積より大幅に小さくなるようにすることを確実
にして、信号のクロストークを減少させることもでき
る。出力線２８３を電荷トラッキング層２７６の一部と
して形成した場合には、ファンアウト層２８０は不要と
なる。
（図２Ｂ）から静電的に遮蔽されたファンアウト領域２
８０で、電荷トラッキング層２７６によって好適に経路
指定され、これによりＡＳＶセンサ２７０の各信号間の
クロストークが減少する。あるいは、出力線２８３を電
荷トラッキング層２７６の一部として形成することがで
き、出力線２８３の経路の占める面積がプレート電極２
７４の面積より大幅に小さくなるようにすることを確実
にして、信号のクロストークを減少させることもでき
る。出力線２８３を電荷トラッキング層２７６の一部と
して形成した場合には、ファンアウト層２８０は不要と
なる。
【０１４３】好ましい本発明の代替の実施形態によれ
ば、電荷トラッキング層２７６は、電離室の従来の自動
露光制御装置と同様の感知開口を有する局所センサとし
て機能する大面積で固定形状のプレート電極を比較的少
ない数だけ含むこともある。この場合、ＡＳＶセンサが
感知した情報は画像に関するものではなく、局所密度セ
ンサが感知する情報に似たものであり、個別に読取り可
能ないくつかのフィールドを含むこともあることを理解
されたい。本明細書に記載の手法の利点は、ＡＳＶセン
サが画像検出モジュール５０（図２Ｂ）の簡単な一体構
成要素となることである。
ば、電荷トラッキング層２７６は、電離室の従来の自動
露光制御装置と同様の感知開口を有する局所センサとし
て機能する大面積で固定形状のプレート電極を比較的少
ない数だけ含むこともある。この場合、ＡＳＶセンサが
感知した情報は画像に関するものではなく、局所密度セ
ンサが感知する情報に似たものであり、個別に読取り可
能ないくつかのフィールドを含むこともあることを理解
されたい。本明細書に記載の手法の利点は、ＡＳＶセン
サが画像検出モジュール５０（図２Ｂ）の簡単な一体構
成要素となることである。
【０１４４】可撓性領域２７２の薄いマルチレイヤに加
えて、剛性領域２７４は、好ましくは、ＦＲ４などのガ
ラス繊維エポキシ・ラミネートも含む。剛性領域２７４
は、好ましくは、当技術分野で既知のチップ・オン・ボ
ード技法および／またはＳＭＴを使用して実時間放射デ
ータ読出エレクトロニクス２８４を実装する基体であ
る。可撓性領域２７２および剛性領域２７４を越えて延
びるファンアウト層２８０は、当技術分野で既知のよう
にバイア・ホール（図示せず）を介したプレート電極２
７４と実時間放射データ読出エレクトロニクス２８４と
の間の電気的相互接続をもたらす。
えて、剛性領域２７４は、好ましくは、ＦＲ４などのガ
ラス繊維エポキシ・ラミネートも含む。剛性領域２７４
は、好ましくは、当技術分野で既知のチップ・オン・ボ
ード技法および／またはＳＭＴを使用して実時間放射デ
ータ読出エレクトロニクス２８４を実装する基体であ
る。可撓性領域２７２および剛性領域２７４を越えて延
びるファンアウト層２８０は、当技術分野で既知のよう
にバイア・ホール（図示せず）を介したプレート電極２
７４と実時間放射データ読出エレクトロニクス２８４と
の間の電気的相互接続をもたらす。
【０１４５】実時間放射データ読出エレクトロニクス２
８４は、好ましくは、電荷読出回路２８６、アナログ・
デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２８８、およびデータ・バス
・バッファ２９０を含む。実時間放射データ読出エレク
トロニクス２８４の機能、即ち、流れる電荷の形態のデ
ータの読出しは、積分放射データ読出エレクトロニクス
２２３（図８）の機能と同様であることを理解された
い。従って、電荷読出回路２８６、アナログ・デジタル
（Ａ／Ｄ）変換器２８８、およびデータ・バス・バッフ
ァ２９０はそれぞれ、典型的に、図８に関連して上述し
た電荷読出回路２２４、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）
変換器２２６およびデータ・バス・バッファ２９０と同
じである。ただし、実時間放射データ読出エレクトロニ
クス２８４に流れる電流の振幅は積分放射データ読出エ
レクトロニクス２２３（図８）に流れる電流の振幅とは
異なるので、図１０の実施形態では、電荷積分器２３８
（図９）とは異なる利得を有し得る電荷積分器（図示せ
ず）を使用することが好ましい。実時間放射データ・エ
レクトロニクス２８４の連続する２回のリセットの間の
サンプリング時間によって、全てのプレート電極２７４
からのデータの全フレームを並列に読み出すのに要する
時間が決まることを理解されたい。
８４は、好ましくは、電荷読出回路２８６、アナログ・
デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２８８、およびデータ・バス
・バッファ２９０を含む。実時間放射データ読出エレク
トロニクス２８４の機能、即ち、流れる電荷の形態のデ
ータの読出しは、積分放射データ読出エレクトロニクス
２２３（図８）の機能と同様であることを理解された
い。従って、電荷読出回路２８６、アナログ・デジタル
（Ａ／Ｄ）変換器２８８、およびデータ・バス・バッフ
ァ２９０はそれぞれ、典型的に、図８に関連して上述し
た電荷読出回路２２４、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）
変換器２２６およびデータ・バス・バッファ２９０と同
じである。ただし、実時間放射データ読出エレクトロニ
クス２８４に流れる電流の振幅は積分放射データ読出エ
レクトロニクス２２３（図８）に流れる電流の振幅とは
異なるので、図１０の実施形態では、電荷積分器２３８
（図９）とは異なる利得を有し得る電荷積分器（図示せ
ず）を使用することが好ましい。実時間放射データ・エ
レクトロニクス２８４の連続する２回のリセットの間の
サンプリング時間によって、全てのプレート電極２７４
からのデータの全フレームを並列に読み出すのに要する
時間が決まることを理解されたい。
【０１４６】電荷読出回路２８６の入力チャネルの数
は、プレート電極２７４の数に対応することが好ましい
ことを理解されたい。プレート電極２７４の数は、好ま
しくは、数百から数千の範囲内である。プレート電極２
７４の数を増やすと、ＡＳＶセンサ２７０の空間解像度
が高くなり、より解像度の高い画像データが提供される
ことを理解されたい。プレート電極２７４の正確な数
は、一般に画像に関する実時間放射情報を提供するのに
必要な、多いことが好ましいプレート電極２７４の数
と、実時間データ処理に必要な、少ないことが好ましい
プレート電極２７４の数との間の兼ね合いによって選択
される。
は、プレート電極２７４の数に対応することが好ましい
ことを理解されたい。プレート電極２７４の数は、好ま
しくは、数百から数千の範囲内である。プレート電極２
７４の数を増やすと、ＡＳＶセンサ２７０の空間解像度
が高くなり、より解像度の高い画像データが提供される
ことを理解されたい。プレート電極２７４の正確な数
は、一般に画像に関する実時間放射情報を提供するのに
必要な、多いことが好ましいプレート電極２７４の数
と、実時間データ処理に必要な、少ないことが好ましい
プレート電極２７４の数との間の兼ね合いによって選択
される。
【０１４７】Ｘ線センサ６０（図３）を横切っての照射
フィールドの境界を検出するための以下で述べる実時間
処理アルゴリズムによれば、照射フィールドの境界内に
含まれるプレート電極２７４の大域群２９４を規定する
ことができる。あるいは、またはこれに加えて、図１３
に関連して以下で述べるアルゴリズムに従って、プレー
ト電極２７４の局所群２９６を画定することもできる。
フィールドの境界を検出するための以下で述べる実時間
処理アルゴリズムによれば、照射フィールドの境界内に
含まれるプレート電極２７４の大域群２９４を規定する
ことができる。あるいは、またはこれに加えて、図１３
に関連して以下で述べるアルゴリズムに従って、プレー
ト電極２７４の局所群２９６を画定することもできる。
【０１４８】電荷積分による実時間の放射データの読出
しは、実時間線量制御に使用される実時間露光データを
提供する。線量制御によって各検査が最適化され、それ
により、従来技術の方法において位置決めおよび自動露
光制御装置に対する患者の位置合わせが不完全であるこ
とによって生じる不正確さが解消される。更に、通常は
従来技術のフォトタイマおよび他の露光制御装置と関連
する従来技術の固定開口および固定位置の密度センサを
使用する代わりに、本発明は、一般に画像に関する実時
間露光データを提供し、これにより、以下で述べるよう
に、実時間画像コントラスト・フィードバックを線量最
適化に利用することが可能となる。従って、本発明で
は、多種多様なタイプの検査で所望の診断コントラスト
を達成するのに要する線量を低下させることが可能とな
る。
しは、実時間線量制御に使用される実時間露光データを
提供する。線量制御によって各検査が最適化され、それ
により、従来技術の方法において位置決めおよび自動露
光制御装置に対する患者の位置合わせが不完全であるこ
とによって生じる不正確さが解消される。更に、通常は
従来技術のフォトタイマおよび他の露光制御装置と関連
する従来技術の固定開口および固定位置の密度センサを
使用する代わりに、本発明は、一般に画像に関する実時
間露光データを提供し、これにより、以下で述べるよう
に、実時間画像コントラスト・フィードバックを線量最
適化に利用することが可能となる。従って、本発明で
は、多種多様なタイプの検査で所望の診断コントラスト
を達成するのに要する線量を低下させることが可能とな
る。
【０１４９】吸収した放射線の量に対応する、Ｘ線セン
サ６０（図３）またはＸ線センサ２１０（図８）の見掛
け表面電圧は、以下のようにして、Ｘ線露光中に実時間
でＡＳＶセンサ２７０によって検出される。即ち、ＡＳ
Ｖセンサ２７が、実時間放射データ読出エレクトロニク
ス２８４を介してアース電位にバイアスされる。Ｘ線セ
ンサ６０（図３）とＡＳＶセンサ２７０との間の空間１
３４（図３）のこの静電状態により、特に図１１Ｂを参
照して以下で述べるように、電荷トラッキング層２７２
における電荷の再分配は、一般に、露光中にＸ線センサ
６０（図３）で生成される正味の電荷パターンをトラッ
キングし、それに対応することになる。電荷トラッキン
グ層２７２における電荷の再分配により、実時間放射読
出エレクトロニクス２８４へ測定可能な電流が流れ、そ
れによりＸ線センサ６０（図３）の見掛け表面電圧の信
号表現が提供される。
サ６０（図３）またはＸ線センサ２１０（図８）の見掛
け表面電圧は、以下のようにして、Ｘ線露光中に実時間
でＡＳＶセンサ２７０によって検出される。即ち、ＡＳ
Ｖセンサ２７が、実時間放射データ読出エレクトロニク
ス２８４を介してアース電位にバイアスされる。Ｘ線セ
ンサ６０（図３）とＡＳＶセンサ２７０との間の空間１
３４（図３）のこの静電状態により、特に図１１Ｂを参
照して以下で述べるように、電荷トラッキング層２７２
における電荷の再分配は、一般に、露光中にＸ線センサ
６０（図３）で生成される正味の電荷パターンをトラッ
キングし、それに対応することになる。電荷トラッキン
グ層２７２における電荷の再分配により、実時間放射読
出エレクトロニクス２８４へ測定可能な電流が流れ、そ
れによりＸ線センサ６０（図３）の見掛け表面電圧の信
号表現が提供される。
【０１５０】電荷トラッキングの感度は、ＡＳＶセンサ
２７０とＸ線センサ６０（図３）とを分離する空間１３
４（図３）、およびこの空間の電界の強度の関数であ
る。ＡＳＶセンサ２７０の空間解像度は、電荷トラッキ
ングの空間解像度によって制限されるものであり、実際
の解像度は、プレート電極２７４および空間１３４（図
３）の寸法および量によって決まる。
２７０とＸ線センサ６０（図３）とを分離する空間１３
４（図３）、およびこの空間の電界の強度の関数であ
る。ＡＳＶセンサ２７０の空間解像度は、電荷トラッキ
ングの空間解像度によって制限されるものであり、実際
の解像度は、プレート電極２７４および空間１３４（図
３）の寸法および量によって決まる。
【０１５１】図１０に示す実施形態では、ＡＳＶセンサ
２７０は、一つの多層ＰＣＢを含むことを理解された
い。しかし、ＡＳＶセンサ２７０が組み込まれた画像検
出モジュール５０（図２Ｂ）のサイズに応じて、ＡＳＶ
センサ２７０は、実際には、いくつかの多層ＰＣＢを含
むこともあり、これらの多層ＰＣＢはそれぞれ、ＡＳＶ
センサ２７０の感知領域を大きくするために拡張した可
撓性領域２７２を生じるように設置された可撓性領域２
７２および剛性領域２７４を含む。
２７０は、一つの多層ＰＣＢを含むことを理解された
い。しかし、ＡＳＶセンサ２７０が組み込まれた画像検
出モジュール５０（図２Ｂ）のサイズに応じて、ＡＳＶ
センサ２７０は、実際には、いくつかの多層ＰＣＢを含
むこともあり、これらの多層ＰＣＢはそれぞれ、ＡＳＶ
センサ２７０の感知領域を大きくするために拡張した可
撓性領域２７２を生じるように設置された可撓性領域２
７２および剛性領域２７４を含む。
【０１５２】更に、見掛け表面電圧を実時間で示すこと
で有用なシステム・フィードバックを実現するような、
その他の検出システムまたは目的には、見掛け表面電圧
を感知するためにＡＳＶセンサ２７０と類似の構造のＡ
ＳＶセンサが有用であることも理解されたい。
で有用なシステム・フィードバックを実現するような、
その他の検出システムまたは目的には、見掛け表面電圧
を感知するためにＡＳＶセンサ２７０と類似の構造のＡ
ＳＶセンサが有用であることも理解されたい。
【０１５３】次に、本発明の好ましい実施形態に従って
構築され動作する画像検出モジュール３００の動作を説
明する図１１Ａ〜図１１Ｄを参照する。画像検出モジュ
ール３００は、図１の実施形態の画像検出モジュール３
０または図２Ｂの実施形態の画像検出モジュール５０と
して機能することができる。
構築され動作する画像検出モジュール３００の動作を説
明する図１１Ａ〜図１１Ｄを参照する。画像検出モジュ
ール３００は、図１の実施形態の画像検出モジュール３
０または図２Ｂの実施形態の画像検出モジュール５０と
して機能することができる。
【０１５４】画像検出モジュール３００は、好ましく
は、ケーシング（図示せず）を含み、ケーシングは、積
分放射データ読出エレクトロニクス３０４に結合された
Ｘ線センサ３０２、実時間放射データ読出エレクトロニ
クス３０８（図１１Ｂ）に結合されたＡＳＶセンサ３０
６（図１１Ｂ）、長型スキャナ３１０、制御エレクトロ
ニクス（図示せず）、モーション・ドライバ（図示せ
ず）、および上述の電力ドライバを収容する。画像検出
モジュール３００のケーシング（図示せず）は、ケーシ
ング５８（図２Ｂ）と同じであることが好ましい。
は、ケーシング（図示せず）を含み、ケーシングは、積
分放射データ読出エレクトロニクス３０４に結合された
Ｘ線センサ３０２、実時間放射データ読出エレクトロニ
クス３０８（図１１Ｂ）に結合されたＡＳＶセンサ３０
６（図１１Ｂ）、長型スキャナ３１０、制御エレクトロ
ニクス（図示せず）、モーション・ドライバ（図示せ
ず）、および上述の電力ドライバを収容する。画像検出
モジュール３００のケーシング（図示せず）は、ケーシ
ング５８（図２Ｂ）と同じであることが好ましい。
【０１５５】好ましくは大気圧の空気などの気体で充填
された空間３１２（図１１Ｂ）が、ＡＳＶセンサ３０６
（図１１Ｂ）とＸ線センサ３０２とを分離している。Ｘ
線センサ３０２は、好ましくは、特に図３を参照して上
述した層状スタックを含み、この層状スタックは、下か
ら上に向かって、図１１Ａ〜図１１Ｄには示していない
支持基体１００（図３）、シンチレータ・マルチレイヤ
３１４、導電性電極アレイ３３２、および光電変換層３
３４を含む。
された空間３１２（図１１Ｂ）が、ＡＳＶセンサ３０６
（図１１Ｂ）とＸ線センサ３０２とを分離している。Ｘ
線センサ３０２は、好ましくは、特に図３を参照して上
述した層状スタックを含み、この層状スタックは、下か
ら上に向かって、図１１Ａ〜図１１Ｄには示していない
支持基体１００（図３）、シンチレータ・マルチレイヤ
３１４、導電性電極アレイ３３２、および光電変換層３
３４を含む。
【０１５６】シンチレータ・マルチレイヤ３１４、導電
性電極アレイ３３２および光電変換マルチレイヤ３３４
は、それぞれ、シンチレータ・マルチレイヤ１０１（図
３）、導電性電極アレイ１０２（図３）および光電変換
マルチレイヤ１０４（図３）と同じであることが好まし
い。
性電極アレイ３３２および光電変換マルチレイヤ３３４
は、それぞれ、シンチレータ・マルチレイヤ１０１（図
３）、導電性電極アレイ１０２（図３）および光電変換
マルチレイヤ１０４（図３）と同じであることが好まし
い。
【０１５７】以下の議論のために、導電性電極アレイ３
３２は、静電的には、そのストリップ電極間のギャップ
が典型的に画像検出モジュール３００全体の動作解像度
よりも低い限り、連続的な電極であると考えることがで
きる。
３２は、静電的には、そのストリップ電極間のギャップ
が典型的に画像検出モジュール３００全体の動作解像度
よりも低い限り、連続的な電極であると考えることがで
きる。
【０１５８】露光後の電荷の形態の積分放射データを読
み出すために用いられる積分放射データ読出エレクトロ
ニクス３０４は、特に図８から図９を参照して上述した
ようになっていることが好ましい。
み出すために用いられる積分放射データ読出エレクトロ
ニクス３０４は、特に図８から図９を参照して上述した
ようになっていることが好ましい。
【０１５９】ＡＳＶセンサ３０６は、上述のＡＳＶセン
サ６４（図３）またはＡＳＶセンサ２７０（図１０）と
同じであることが好ましい。図１１Ｂから分かるよう
に、ＡＳＶセンサ３０６の電荷トラッキング層３３７は
Ｘ線センサ３０２と向き合っている。好ましくは、電荷
トラッキング層３３７は、実時間放射データ読出エレク
トロニクス３０８を介してアース電位にバイアスされ
る。
サ６４（図３）またはＡＳＶセンサ２７０（図１０）と
同じであることが好ましい。図１１Ｂから分かるよう
に、ＡＳＶセンサ３０６の電荷トラッキング層３３７は
Ｘ線センサ３０２と向き合っている。好ましくは、電荷
トラッキング層３３７は、実時間放射データ読出エレク
トロニクス３０８を介してアース電位にバイアスされ
る。
【０１６０】実時間露光データを読み出すために好適に
用いられる実時間放射データ読出エレクトロニクス３０
８は、特に図１０を参照して述べたものと同じである。
長型静電バリヤ３４０を有する電荷注入器３３８を好適
に含む長型スキャナ３１０は、長型光源３４２を更に含
むことができる。長型スキャナ３１０は、上述の長型ス
キャナ１５０（図４）と同じであることが好ましい。従
来の電気機械的手段（図示せず）を好適に利用して、Ｘ
線センサ３０２の端から端までｘ軸に沿って長型スキャ
ナ３１０の運動を駆動する。
用いられる実時間放射データ読出エレクトロニクス３０
８は、特に図１０を参照して述べたものと同じである。
長型静電バリヤ３４０を有する電荷注入器３３８を好適
に含む長型スキャナ３１０は、長型光源３４２を更に含
むことができる。長型スキャナ３１０は、上述の長型ス
キャナ１５０（図４）と同じであることが好ましい。従
来の電気機械的手段（図示せず）を好適に利用して、Ｘ
線センサ３０２の端から端までｘ軸に沿って長型スキャ
ナ３１０の運動を駆動する。
【０１６１】次に、本発明を理解するのに有用な、図１
１Ａ〜図１１Ｄの画像検出モジュール３００の簡略な電
気的均等物を示す概略回路図である図１２を参照する。
コンデンサＣＰは、Ｘ線センサ３０２（図１１Ａ）の固
有キャパシタンスを示し、コンデンサＣＧは、電荷トラ
ッキング層３３７（図１１Ｂ）とＸ線センサ３０２（図
１１Ｂ）の上面の間の関連する空間３１２（図１１Ｂ）
を介して生じるキャパシタンスであるＡＳＶセンサ３０
６（図１１Ｂ）の固有キャパシタンスを示す。
１Ａ〜図１１Ｄの画像検出モジュール３００の簡略な電
気的均等物を示す概略回路図である図１２を参照する。
コンデンサＣＰは、Ｘ線センサ３０２（図１１Ａ）の固
有キャパシタンスを示し、コンデンサＣＧは、電荷トラ
ッキング層３３７（図１１Ｂ）とＸ線センサ３０２（図
１１Ｂ）の上面の間の関連する空間３１２（図１１Ｂ）
を介して生じるキャパシタンスであるＡＳＶセンサ３０
６（図１１Ｂ）の固有キャパシタンスを示す。
【０１６２】図１２から分かるように、導電性電極アレ
イ３３２（図１１Ａ）の１つの電極２２１（図８）を表
すコンデンサＣＰの電極３４３は、積分放射データ読出
エレクトロニクス３０４（図１１Ａ）の１つのチャネル
を表す電荷積分器３４４に電気的に結合される。電荷ト
ラッキング層３３７（図１１Ｂ）の１つのプレート電極
２７４（図１０）を表すコンデンサＣＧの電極３４５
は、実時間放射データ読出エレクトロニクス３０８（図
１１Ｂ）の１つのチャネルを表す電荷積分器３４６に電
気的に結合される。コンデンサＣＰおよびＣＧは、電荷
積分器３４４および３４６のアースを介して並列に接続
される。
イ３３２（図１１Ａ）の１つの電極２２１（図８）を表
すコンデンサＣＰの電極３４３は、積分放射データ読出
エレクトロニクス３０４（図１１Ａ）の１つのチャネル
を表す電荷積分器３４４に電気的に結合される。電荷ト
ラッキング層３３７（図１１Ｂ）の１つのプレート電極
２７４（図１０）を表すコンデンサＣＧの電極３４５
は、実時間放射データ読出エレクトロニクス３０８（図
１１Ｂ）の１つのチャネルを表す電荷積分器３４６に電
気的に結合される。コンデンサＣＰおよびＣＧは、電荷
積分器３４４および３４６のアースを介して並列に接続
される。
【０１６３】調整可能なバイアス電位ＶＢは、図４を参
照して上述した、電荷注入器３３８（図１１Ａ）のスク
リーン電極および静電バリヤに印加されるバイアス電圧
を表す。スイッチ３４７は、電荷注入器３３８（図１１
Ａ）の活動化の効果を示す電気的均等物である。
照して上述した、電荷注入器３３８（図１１Ａ）のスク
リーン電極および静電バリヤに印加されるバイアス電圧
を表す。スイッチ３４７は、電荷注入器３３８（図１１
Ａ）の活動化の効果を示す電気的均等物である。
【０１６４】図１１Ａに戻り、Ｘ線センサ３０２の電気
的増感は、以下のようにして行われることが好ましい。
長型スキャナ３１０の掃引の前に、バイアス電圧ＶＢを
増感バイアス値ＶＳに調整する。増感バイアス電圧ＶＳ
は、積分放射データ読出エレクトロニクス３０４を通じ
ての導電性電極アレイ３３２に関連するアース電位ＧＮ
Ｄに相対して、電荷注入器３３８の露光スクリーン電極
１７４（図４）および静電バリヤ３４０に印加される。
的増感は、以下のようにして行われることが好ましい。
長型スキャナ３１０の掃引の前に、バイアス電圧ＶＢを
増感バイアス値ＶＳに調整する。増感バイアス電圧ＶＳ
は、積分放射データ読出エレクトロニクス３０４を通じ
ての導電性電極アレイ３３２に関連するアース電位ＧＮ
Ｄに相対して、電荷注入器３３８の露光スクリーン電極
１７４（図４）および静電バリヤ３４０に印加される。
【０１６５】増感バイアス電圧ＶＳが印加される間に、
長型スキャナ３１０がＸ線センサ３０２の全域を掃引
し、電荷注入器３３８が活動化される。この掃引中に、
電荷注入器３３８からの自己ケンチング電荷注入によ
り、Ｘ線センサ３０２は、増感バイアス電圧ＶＳに対応
する見掛け表面電圧（ＡＳＶ）まで充電される。自己ケ
ンチング電荷注入については、特に図４を参照して上述
した。
長型スキャナ３１０がＸ線センサ３０２の全域を掃引
し、電荷注入器３３８が活動化される。この掃引中に、
電荷注入器３３８からの自己ケンチング電荷注入によ
り、Ｘ線センサ３０２は、増感バイアス電圧ＶＳに対応
する見掛け表面電圧（ＡＳＶ）まで充電される。自己ケ
ンチング電荷注入については、特に図４を参照して上述
した。
【０１６６】好ましくは、光電変換マルチレイヤ３３４
の光導電性の体部がアモルファス・セレンの系統である
ときに、増感バイアス電圧ＶＳは好適には正であり、光
電変換マルチレイヤ３３４の上面に正電荷の分布を生
じ、この分布は図１１Ａに示すようにほぼ一様である。
この例では電圧ＶＳが正であるので、光電変換マルチレ
イヤ３３４の光学的放射阻止層１２６（図３）は、正の
極性の電荷に対して短い移動範囲を有することが好まし
く、本発明の一実施形態によれば、負の極性の電荷に対
しても短い移動範囲を有することがある。正電荷の移動
範囲が短いので、通常、増感後に、正電荷はＸ線センサ
６０（図３）の上面に保持される。光学的放射阻止層１
２４（図３）を使用する、従って、Ｘ線センサ６０（図
３）の上面を使用する場合には、電荷は、光学的放射阻
止層１２６（図３）の内部に、および／または光電変換
マルチレイヤ３３４の光導電層１２４（図３）と光学的
放射阻止層１２６（図３）との間の界面に、保持され
る。Ｘ線センサ６０（図３）の上面に保持された電荷に
より、光電変換マルチレイヤ３３４全域に一様な電界が
生じる。
の光導電性の体部がアモルファス・セレンの系統である
ときに、増感バイアス電圧ＶＳは好適には正であり、光
電変換マルチレイヤ３３４の上面に正電荷の分布を生
じ、この分布は図１１Ａに示すようにほぼ一様である。
この例では電圧ＶＳが正であるので、光電変換マルチレ
イヤ３３４の光学的放射阻止層１２６（図３）は、正の
極性の電荷に対して短い移動範囲を有することが好まし
く、本発明の一実施形態によれば、負の極性の電荷に対
しても短い移動範囲を有することがある。正電荷の移動
範囲が短いので、通常、増感後に、正電荷はＸ線センサ
６０（図３）の上面に保持される。光学的放射阻止層１
２４（図３）を使用する、従って、Ｘ線センサ６０（図
３）の上面を使用する場合には、電荷は、光学的放射阻
止層１２６（図３）の内部に、および／または光電変換
マルチレイヤ３３４の光導電層１２４（図３）と光学的
放射阻止層１２６（図３）との間の界面に、保持され
る。Ｘ線センサ６０（図３）の上面に保持された電荷に
より、光電変換マルチレイヤ３３４全域に一様な電界が
生じる。
【０１６７】典型的には、光電変換マルチレイヤ３３４
全域の持続可能な高い電界を生み出すように選択される
増感電圧ＶＳの値は、数百から千ボルト程度であり、正
確な値は、光電変換マルチレイヤ３３４の厚さによって
決まる。光電変換マルチレイヤ３３４がアモルファス・
セレンを基礎とするものである場合には、望ましい電界
強度は、通常は５〜２０ボルト／ミクロンの範囲であ
り、好ましくは、千ボルトまでのＶＳ値に対応する１０
ボルト／ミクロンである。
全域の持続可能な高い電界を生み出すように選択される
増感電圧ＶＳの値は、数百から千ボルト程度であり、正
確な値は、光電変換マルチレイヤ３３４の厚さによって
決まる。光電変換マルチレイヤ３３４がアモルファス・
セレンを基礎とするものである場合には、望ましい電界
強度は、通常は５〜２０ボルト／ミクロンの範囲であ
り、好ましくは、千ボルトまでのＶＳ値に対応する１０
ボルト／ミクロンである。
【０１６８】光電変換マルチレイヤ３３４内で電界を生
じることにより、Ｘ線放射への露光に備えた電気的増感
がなされる。電気的増感は、典型的には、画像検出モジ
ュール３００がＰＲＥＰＡＲＥ（準備）トリガを受信し
た直後に行われる。ＰＲＥＰＡＲＥトリガは、Ｘ線露光
を開始する前に、従来のＸ線システムで利用されるよう
な手動準備スイッチを技師が押すことによって発生させ
ることができる。
じることにより、Ｘ線放射への露光に備えた電気的増感
がなされる。電気的増感は、典型的には、画像検出モジ
ュール３００がＰＲＥＰＡＲＥ（準備）トリガを受信し
た直後に行われる。ＰＲＥＰＡＲＥトリガは、Ｘ線露光
を開始する前に、従来のＸ線システムで利用されるよう
な手動準備スイッチを技師が押すことによって発生させ
ることができる。
【０１６９】電荷注入器３３８の活動化と同時に、かつ
長型スキャナ３１０がＸ線センサ３０２の上を掃引する
間に、長型光源３４２を活動化して、長型光源３４２か
ら光学的放射を発出させ、光学的放射阻止層１２６（図
３）を介して光電変換マルチレイヤ３３４の光導電層１
２４（図３）に投射することができる。この照明用の光
学的放射を用いて、価電子帯から電荷担体を励起し、上
述の光電変換マルチレイヤ３３４の光導電層１２４全域
に分布するトラップ状態の大部分を占有させる。従っ
て、トラップ状態は、Ｘ線放射の露光の前に飽和する。
長型スキャナ３１０がＸ線センサ３０２の上を掃引する
間に、長型光源３４２を活動化して、長型光源３４２か
ら光学的放射を発出させ、光学的放射阻止層１２６（図
３）を介して光電変換マルチレイヤ３３４の光導電層１
２４（図３）に投射することができる。この照明用の光
学的放射を用いて、価電子帯から電荷担体を励起し、上
述の光電変換マルチレイヤ３３４の光導電層１２４全域
に分布するトラップ状態の大部分を占有させる。従っ
て、トラップ状態は、Ｘ線放射の露光の前に飽和する。
【０１７０】本発明では、光電変換マルチレイヤ３３４
の光導電層１２４（図３）のバンド・ギャップより高い
光子エネルギを有する放射光子は、長型光源３４２また
は電荷注入器３３８またはその他任意の光学的放射源か
らのものであれ、光学的放射阻止層１２６（図３）に好
適に吸収され、従って、光電変換マルチレイヤ３３４の
光導電層１２４（図３）に到達することを妨げられるこ
とを特に特徴とする。このフィルタ特性により、電気的
増感中の光電変換マルチレイヤ３３４内での自由電荷担
体の望ましくない直接的光生成、およびそれに関連する
暗減衰が防止される。
の光導電層１２４（図３）のバンド・ギャップより高い
光子エネルギを有する放射光子は、長型光源３４２また
は電荷注入器３３８またはその他任意の光学的放射源か
らのものであれ、光学的放射阻止層１２６（図３）に好
適に吸収され、従って、光電変換マルチレイヤ３３４の
光導電層１２４（図３）に到達することを妨げられるこ
とを特に特徴とする。このフィルタ特性により、電気的
増感中の光電変換マルチレイヤ３３４内での自由電荷担
体の望ましくない直接的光生成、およびそれに関連する
暗減衰が防止される。
【０１７１】電荷トラッキング層３３７（図１１Ｂ）
は、実時間放射データ・エレクトロニクス３０８を介し
てアースにバイアスされる。従って、Ｘ線センサ３０２
が増感電圧ＶＳに対応する見掛け表面電圧（ＡＳＶ）に
充電されたときには、空間３１２（図１１Ｂ）に一様な
電界が生じ、電荷トラッキング層３３７に一様な電荷分
布が生じる。図１２の電気回路均等物では、増感の完了
は、スイッチ３４７を閉じ、コンデンサＣＰおよびＣＧ
をＶＢ＝ＶＳの値に充電することによって、表される。
は、実時間放射データ・エレクトロニクス３０８を介し
てアースにバイアスされる。従って、Ｘ線センサ３０２
が増感電圧ＶＳに対応する見掛け表面電圧（ＡＳＶ）に
充電されたときには、空間３１２（図１１Ｂ）に一様な
電界が生じ、電荷トラッキング層３３７に一様な電荷分
布が生じる。図１２の電気回路均等物では、増感の完了
は、スイッチ３４７を閉じ、コンデンサＣＰおよびＣＧ
をＶＢ＝ＶＳの値に充電することによって、表される。
【０１７２】次に図１１Ｂについて考察する。図１１Ｂ
は、画像検出モジュール３００を空間変調したＸ線撮像
用放射線３５０に露光する様子を示していることが分か
る。Ｘ線放射への露光中は、長型スキャナ３１０は静止
しており、上述のようにＸ線放射から遮蔽された領域で
あり得るＸ線センサ３０２の不活性領域の上に重なって
おり、従って、長型光源３４２および電荷注入器３３８
は通常はＸ線放射で直接に露光されない。従って、長型
スキャナ３１０は図１１Ｂには示していない。
は、画像検出モジュール３００を空間変調したＸ線撮像
用放射線３５０に露光する様子を示していることが分か
る。Ｘ線放射への露光中は、長型スキャナ３１０は静止
しており、上述のようにＸ線放射から遮蔽された領域で
あり得るＸ線センサ３０２の不活性領域の上に重なって
おり、従って、長型光源３４２および電荷注入器３３８
は通常はＸ線放射で直接に露光されない。従って、長型
スキャナ３１０は図１１Ｂには示していない。
【０１７３】本発明のこの好ましい実施形態によれば、
Ｘ線撮像用放射線３５０は、主にシンチレータ・マルチ
レイヤ３１４に吸収されることを理解されたい。更に、
また、そのＸ線吸収特性によっては、Ｘ線撮像用放射線
３５０はまた、光電変換マルチレイヤ３３４に吸収され
得るものであり、両マルチレイヤに吸収された放射線
は、人体の或る領域などのような対象の透過変調Ｘ線画
像を構成する。
Ｘ線撮像用放射線３５０は、主にシンチレータ・マルチ
レイヤ３１４に吸収されることを理解されたい。更に、
また、そのＸ線吸収特性によっては、Ｘ線撮像用放射線
３５０はまた、光電変換マルチレイヤ３３４に吸収され
得るものであり、両マルチレイヤに吸収された放射線
は、人体の或る領域などのような対象の透過変調Ｘ線画
像を構成する。
【０１７４】吸収されたＸ線放射は、２通りの経路を通
じて電荷担体の光生成をもたらす。電荷担体（電荷キャ
リア）は、光電変換マルチレイヤ３３４の光導電層１２
４（図３）にＸ線が吸収されることによって直接的に光
生成され、また、シンチレータ・マルチレイヤ３１４の
シンチレータ１１０（図３）にＸ線が吸収され、シンチ
レータ１１０（図３）が光学的放射を発出することによ
って間接的にも生成される。この光学的放射は、一般に
透明な電極アレイ３３２を通して光電変換マルチレイヤ
３３４の底面に向けられてこれと結合し、この底面で電
荷担体の光生成をもたらす。
じて電荷担体の光生成をもたらす。電荷担体（電荷キャ
リア）は、光電変換マルチレイヤ３３４の光導電層１２
４（図３）にＸ線が吸収されることによって直接的に光
生成され、また、シンチレータ・マルチレイヤ３１４の
シンチレータ１１０（図３）にＸ線が吸収され、シンチ
レータ１１０（図３）が光学的放射を発出することによ
って間接的にも生成される。この光学的放射は、一般に
透明な電極アレイ３３２を通して光電変換マルチレイヤ
３３４の底面に向けられてこれと結合し、この底面で電
荷担体の光生成をもたらす。
【０１７５】Ｘ線であれ光学的放射であれ、光導電層１
２４（図３）のバンド・ギャップよりエネルギの高い光
子、あるいは光電変換マルチレイヤ３３４の電荷生成層
１２２（図３）のバンド・ギャップよりエネルギの高い
光子は、入射するＸ線放射の空間変調パターンに従って
自由電子／正孔対を生み出す。光電変換マルチレイヤ３
３４全域に存在する電界は、再結合の残った電子／正孔
対を反対の極性の自由な電荷担体に分離させ、これらの
電荷担体は、光電変換マルチレイヤ３３４の平面に垂直
な電界の線に沿って反対の方向に移動する。
２４（図３）のバンド・ギャップよりエネルギの高い光
子、あるいは光電変換マルチレイヤ３３４の電荷生成層
１２２（図３）のバンド・ギャップよりエネルギの高い
光子は、入射するＸ線放射の空間変調パターンに従って
自由電子／正孔対を生み出す。光電変換マルチレイヤ３
３４全域に存在する電界は、再結合の残った電子／正孔
対を反対の極性の自由な電荷担体に分離させ、これらの
電荷担体は、光電変換マルチレイヤ３３４の平面に垂直
な電界の線に沿って反対の方向に移動する。
【０１７６】図１１Ａ〜図１１Ｄに示す例では、正電荷
は、電気的増感中にＸ線センサ３０２の上面に保持され
る。従って、露光およびそれに対応した光電変換マルチ
レイヤ３３４中での自由電荷担体対の生成の後に、負の
電荷担体がＸ線センサ３０２の上面に向かって移動す
る。これにより、Ｘ線センサ３０２の上面の正味の正電
荷は画像に関して減少し、空間変調されたＸ線撮像用放
射線３５０に対応する正味の電荷パターン３５２を生じ
る。
は、電気的増感中にＸ線センサ３０２の上面に保持され
る。従って、露光およびそれに対応した光電変換マルチ
レイヤ３３４中での自由電荷担体対の生成の後に、負の
電荷担体がＸ線センサ３０２の上面に向かって移動す
る。これにより、Ｘ線センサ３０２の上面の正味の正電
荷は画像に関して減少し、空間変調されたＸ線撮像用放
射線３５０に対応する正味の電荷パターン３５２を生じ
る。
【０１７７】本発明は、光電変換マルチレイヤ３３４が
Ｘ線放射および光学的放射の両方に対して敏感であるこ
とを特に特徴とする。Ｘ線放射に関しては、反対の極性
の電荷の電荷生成および電荷移送が光電変換マルチレイ
ヤ３３４の光導電層１２４（図３）で行われ、光学的放
射に関しては、光導電層１２４（図３）が、シンチレー
タ１１０（図３）から発出された光学的放射の吸収の結
果として電荷生成層１２２（図３）で光生成された電荷
に対する電荷移送層としてふるまう。
Ｘ線放射および光学的放射の両方に対して敏感であるこ
とを特に特徴とする。Ｘ線放射に関しては、反対の極性
の電荷の電荷生成および電荷移送が光電変換マルチレイ
ヤ３３４の光導電層１２４（図３）で行われ、光学的放
射に関しては、光導電層１２４（図３）が、シンチレー
タ１１０（図３）から発出された光学的放射の吸収の結
果として電荷生成層１２２（図３）で光生成された電荷
に対する電荷移送層としてふるまう。
【０１７８】更に、光電変換マルチレイヤ３３４のスペ
クトル感度は、上述のように、適当な電荷生成層１２２
（図３）を選択することによって調整することができ
る。Ｘ線露光および正味の電荷パターン３５２の生成に
より、Ｘ線センサ３０２において、以前は一様であった
ＡＳＶのパターン形成がなされる。このパターン形成に
より、光電変換マルチレイヤ３３４全域の静電界および
空間３１２全域の静電界が変更され、主に２つの影響が
もたらされる。画像に関する電荷再分配は導電性電極ア
レイ３３２内で起こり、Ｘ線センサ３０２の上面におけ
る正味の電荷パターン３５２をトラッキングおよび反映
する空間変調された電荷のレプリカ３５４を導電性電極
アレイ３３２で生じる。その結果として、電荷レプリカ
３５４も、透過変調されたＸ線撮像用放射線３５０を表
す。
クトル感度は、上述のように、適当な電荷生成層１２２
（図３）を選択することによって調整することができ
る。Ｘ線露光および正味の電荷パターン３５２の生成に
より、Ｘ線センサ３０２において、以前は一様であった
ＡＳＶのパターン形成がなされる。このパターン形成に
より、光電変換マルチレイヤ３３４全域の静電界および
空間３１２全域の静電界が変更され、主に２つの影響が
もたらされる。画像に関する電荷再分配は導電性電極ア
レイ３３２内で起こり、Ｘ線センサ３０２の上面におけ
る正味の電荷パターン３５２をトラッキングおよび反映
する空間変調された電荷のレプリカ３５４を導電性電極
アレイ３３２で生じる。その結果として、電荷レプリカ
３５４も、透過変調されたＸ線撮像用放射線３５０を表
す。
【０１７９】更に、Ｘ線センサ３０２のＡＳＶが変化し
た結果として、電荷トラッキング層３３７のプレート電
極２７４（図１０）で、対応する電荷の再分配が起こ
る。この電荷の再分配により、測定可能な電流が実時間
放射データ・エレクトロニクス３０８を通って流れ、Ｘ
線センサ３０２におけるＸ線露光量の実時間表示が提供
される。
た結果として、電荷トラッキング層３３７のプレート電
極２７４（図１０）で、対応する電荷の再分配が起こ
る。この電荷の再分配により、測定可能な電流が実時間
放射データ・エレクトロニクス３０８を通って流れ、Ｘ
線センサ３０２におけるＸ線露光量の実時間表示が提供
される。
【０１８０】電荷トラッキング層３３７における電荷の
再分配は、図１２に示す等価回路を少し参照すればより
よく理解することができる。スイッチ３４７は、露光中
には電荷注入器が活動化されないので、切断される。Ｃ
ＰおよびＣＧが並列に接続されているので、Ｘ線または
光学的放射の吸収による光生成によるＣＰでの電荷空乏
が、ＣＧにおける電荷の再分配を引き起こし、電荷増幅
器３４６で測定可能な電流を生じる。電荷の再分配は、
ＣＧの両端間の電圧がＣＰの両端間の電圧と等しくなっ
たときに終了する。
再分配は、図１２に示す等価回路を少し参照すればより
よく理解することができる。スイッチ３４７は、露光中
には電荷注入器が活動化されないので、切断される。Ｃ
ＰおよびＣＧが並列に接続されているので、Ｘ線または
光学的放射の吸収による光生成によるＣＰでの電荷空乏
が、ＣＧにおける電荷の再分配を引き起こし、電荷増幅
器３４６で測定可能な電流を生じる。電荷の再分配は、
ＣＧの両端間の電圧がＣＰの両端間の電圧と等しくなっ
たときに終了する。
【０１８１】図１１Ｂに戻ると、Ｘ線放射の露光量をＡ
ＳＶセンサ３０６によって感知し、ここで説明するよう
に実時間放射データ読出エレクトロニクス３０８からシ
ステム・ホスト・コンピュータ３４（図１）へのフィー
ドバックを用いてＸ線放射露光を制御して、自動的な露
光終了および線量制御を実現する。あるいは、Ｘ線露光
は、技師が設定した所定時間が経過した後で終了させる
こともできる。
ＳＶセンサ３０６によって感知し、ここで説明するよう
に実時間放射データ読出エレクトロニクス３０８からシ
ステム・ホスト・コンピュータ３４（図１）へのフィー
ドバックを用いてＸ線放射露光を制御して、自動的な露
光終了および線量制御を実現する。あるいは、Ｘ線露光
は、技師が設定した所定時間が経過した後で終了させる
こともできる。
【０１８２】画像検出モジュール３００において実時間
放射線感知機能を持たせることにより、外部のフォトタ
イマや自動露光制御（ＡＥＣ）のための装置および方法
は不要となる。これらの装置がなくなることにより、画
像検出モジュール３００と撮像中の対象とを隔てる距離
を縮小することができ、それに応じて画像の拡大率も低
下する。更に、画像検出モジュール３００による実時間
放射線感知機能を実現することにより、外部ＡＥＣ装置
を使用した場合に生じる様々なＸ線管のｋＶｐ値におけ
るスペクトル感度の差を補償するために普通なら必要と
なる較正および補正が不要となる。
放射線感知機能を持たせることにより、外部のフォトタ
イマや自動露光制御（ＡＥＣ）のための装置および方法
は不要となる。これらの装置がなくなることにより、画
像検出モジュール３００と撮像中の対象とを隔てる距離
を縮小することができ、それに応じて画像の拡大率も低
下する。更に、画像検出モジュール３００による実時間
放射線感知機能を実現することにより、外部ＡＥＣ装置
を使用した場合に生じる様々なＸ線管のｋＶｐ値におけ
るスペクトル感度の差を補償するために普通なら必要と
なる較正および補正が不要となる。
【０１８３】更に、また、重要な点として、実時間放射
データは、Ｘ線センサ３０２によって検出されたＸ線撮
像用放射線３５０の空間変調に対応する実際の撮像デー
タと干渉することなく、またはこれを減衰させることな
く、ＡＳＶセンサ３０６によって感知される。
データは、Ｘ線センサ３０２によって検出されたＸ線撮
像用放射線３５０の空間変調に対応する実際の撮像デー
タと干渉することなく、またはこれを減衰させることな
く、ＡＳＶセンサ３０６によって感知される。
【０１８４】実時間放射データは、Ｘ線露光中にのみＡ
ＳＶセンサ３０６から読み出されることを理解された
い。撮像中のその他の段では、ＡＳＶセンサは何も行わ
ない。従って、ＡＳＶセンサ３０６および読出エレクト
ロニクス３０８は、図１１Ａ、図１１Ｃおよび図１１Ｄ
には示していない。
ＳＶセンサ３０６から読み出されることを理解された
い。撮像中のその他の段では、ＡＳＶセンサは何も行わ
ない。従って、ＡＳＶセンサ３０６および読出エレクト
ロニクス３０８は、図１１Ａ、図１１Ｃおよび図１１Ｄ
には示していない。
【０１８５】次に図１１Ｃを参照する。図１１Ｃは、掃
引する長型スキャナ３１０から線ごとに順次に電荷を注
入して、正味の電荷パターン３５２のラスタ線を順次概
して均一化することによっての、Ｘ線センサ３０２を介
して検出されたＸ線画像の読取りを示す。
引する長型スキャナ３１０から線ごとに順次に電荷を注
入して、正味の電荷パターン３５２のラスタ線を順次概
して均一化することによっての、Ｘ線センサ３０２を介
して検出されたＸ線画像の読取りを示す。
【０１８６】露光後、読取り開始前に、バイアス電圧Ｖ
Ｂを値ＶＲに調節する。読取り中、長型スキャナ３１０
は、積分放射データ読出エレクトロニクス３０４の動作
と同期して、図１１Ｃに示す方向に速度νでＸ線センサ
３０２を横切るように掃引する。速度νは、長型スキャ
ナ３１０の運動を駆動する電気機械的手段によって決定
され、制御される。掃引中に、電荷注入器３３８が活動
化され、電荷注入器３３８からＸ線センサ３０２の上面
への自己ケンチング電荷注入が、長型静電バリヤ３４０
に沿って行われる。
Ｂを値ＶＲに調節する。読取り中、長型スキャナ３１０
は、積分放射データ読出エレクトロニクス３０４の動作
と同期して、図１１Ｃに示す方向に速度νでＸ線センサ
３０２を横切るように掃引する。速度νは、長型スキャ
ナ３１０の運動を駆動する電気機械的手段によって決定
され、制御される。掃引中に、電荷注入器３３８が活動
化され、電荷注入器３３８からＸ線センサ３０２の上面
への自己ケンチング電荷注入が、長型静電バリヤ３４０
に沿って行われる。
【０１８７】長型スキャナ３１０の掃引中に、電荷注入
器３３８は、図８を参照して上述したように、ラスタ線
の電荷サンプリング時間に従ってバースト的に周期的に
活動化することができる。あるいは、電荷注入器３３８
は、電荷サンプリング時間とは無関係に、読取り中に連
続的に活動化することもできる。いずれの実施形態で
も、次の電荷サンプリングまでに経過した時間によっ
て、読取り中の画像の各ラスタ線の幅が決定される。
器３３８は、図８を参照して上述したように、ラスタ線
の電荷サンプリング時間に従ってバースト的に周期的に
活動化することができる。あるいは、電荷注入器３３８
は、電荷サンプリング時間とは無関係に、読取り中に連
続的に活動化することもできる。いずれの実施形態で
も、次の電荷サンプリングまでに経過した時間によっ
て、読取り中の画像の各ラスタ線の幅が決定される。
【０１８８】長型スキャナ３１０の掃引中のラスタ線の
各読取りでは、静電バリヤ３４０に沿った正味の電荷パ
ターン３５２の新しい線は、一般にバイアス電圧ＶＲに
対応するＡＳＶ値に均一化される。Ｘ線センサ３０２の
上面の、掃引中に静電バリヤ３４０の動的位置の範囲を
越える領域では、静電バリヤ３４０によって電界が調節
されて、Ｘ線センサ３０２におけるＡＳＶは電荷注入器
３４２から遮蔽される。従って、静電バリヤ３４０の範
囲を越える領域への電荷注入は、一般に阻止される。こ
れらの領域におけるＸ線センサ３０２のＡＳＶは、Ｘ線
画像情報に応じた画像に関するパターン形成を維持す
る。
各読取りでは、静電バリヤ３４０に沿った正味の電荷パ
ターン３５２の新しい線は、一般にバイアス電圧ＶＲに
対応するＡＳＶ値に均一化される。Ｘ線センサ３０２の
上面の、掃引中に静電バリヤ３４０の動的位置の範囲を
越える領域では、静電バリヤ３４０によって電界が調節
されて、Ｘ線センサ３０２におけるＡＳＶは電荷注入器
３４２から遮蔽される。従って、静電バリヤ３４０の範
囲を越える領域への電荷注入は、一般に阻止される。こ
れらの領域におけるＸ線センサ３０２のＡＳＶは、Ｘ線
画像情報に応じた画像に関するパターン形成を維持す
る。
【０１８９】読取り中にｘ方向の電荷注入にさらされる
Ｘ線センサ３０２の領域は、通常、静電バリヤ３４０に
よって１つのｘ方向においては限定されるが、第２のｘ
方向においては、このような空間的制約は通常は存在し
ないことを理解されたい。従って、ｘ軸に沿った電荷注
入にさらされるＸ線センサの領域は、通常は、一本のラ
スタ線の幅よりも大きく、多数のラスタ線を含むことが
ある。しかし、正味の電荷パターン３５２が均一になっ
ている領域、即ち、静電バリヤ３４０によって遮蔽され
ていない領域は、電荷注入の性質が自己ケンチングであ
るため、一般に、均一化された後にそれ以上の変化を受
けない。従って、空間電荷レプリカ３５４も、線ごとの
均一化を受け、長型スキャナ３１０の掃引に従った線ご
との電荷再分配を生じる。
Ｘ線センサ３０２の領域は、通常、静電バリヤ３４０に
よって１つのｘ方向においては限定されるが、第２のｘ
方向においては、このような空間的制約は通常は存在し
ないことを理解されたい。従って、ｘ軸に沿った電荷注
入にさらされるＸ線センサの領域は、通常は、一本のラ
スタ線の幅よりも大きく、多数のラスタ線を含むことが
ある。しかし、正味の電荷パターン３５２が均一になっ
ている領域、即ち、静電バリヤ３４０によって遮蔽され
ていない領域は、電荷注入の性質が自己ケンチングであ
るため、一般に、均一化された後にそれ以上の変化を受
けない。従って、空間電荷レプリカ３５４も、線ごとの
均一化を受け、長型スキャナ３１０の掃引に従った線ご
との電荷再分配を生じる。
【０１９０】空間電荷レプリカ３５４の線ごとの電荷再
分配は、導電性電極アレイ３３２の各電極２２１（図
８）において、読取り中のＸ線画像のそれぞれの新しい
線に関連する測定可能な電流を発生させる。これらの流
れる電流は、積分データ読出エレクトロニクス３０４に
よって感知されて読み出され、透過変調されたＸ線撮像
用放射線３５０（図１１Ｂ）の電気信号表現を提供す
る。読取りは、ラスタ線ごとに行われ、読取り中のラス
タ線の各ピクセルからのデータを、対応する電極２２１
（図８）への電流または対応する電極２２１（図８）か
らの電流で好適に表現することを理解されたい。全ての
電極２２１（図８）からの読出しは並列に行われるの
で、画像全体を含むデータのフレームを数秒で読み出す
ことができる。
分配は、導電性電極アレイ３３２の各電極２２１（図
８）において、読取り中のＸ線画像のそれぞれの新しい
線に関連する測定可能な電流を発生させる。これらの流
れる電流は、積分データ読出エレクトロニクス３０４に
よって感知されて読み出され、透過変調されたＸ線撮像
用放射線３５０（図１１Ｂ）の電気信号表現を提供す
る。読取りは、ラスタ線ごとに行われ、読取り中のラス
タ線の各ピクセルからのデータを、対応する電極２２１
（図８）への電流または対応する電極２２１（図８）か
らの電流で好適に表現することを理解されたい。全ての
電極２２１（図８）からの読出しは並列に行われるの
で、画像全体を含むデータのフレームを数秒で読み出す
ことができる。
【０１９１】図１２の等価回路を少し参照すれば、読取
りをより良く理解することができる。読取り中には、ス
イッチ３４７が接続され、これは、電荷注入が活動化さ
れることを表す。電荷注入により、コンデンサＣＰが値
ＶＢ＝ＶＲに充電される。充電電流は、電荷増幅器３４
４によって測定される。
りをより良く理解することができる。読取り中には、ス
イッチ３４７が接続され、これは、電荷注入が活動化さ
れることを表す。電荷注入により、コンデンサＣＰが値
ＶＢ＝ＶＲに充電される。充電電流は、電荷増幅器３４
４によって測定される。
【０１９２】図１１Ｃに戻ると、導電性電極アレイ３３
２の各電極２２１（図８）の電荷再分配によって流れる
電流は、一般に、２つの成分から構成される。第１の成
分は、Ｘ線センサ３０２の上面への電荷注入に関連する
注入電流である。第２の成分は誘導電流であり、この誘
導電流は、長型スキャナ３１０のバイアスされた静電バ
リヤ３４０でＸ線センサ３０２の正味の電荷パターン３
５２の上を掃引したことによる容量性電荷誘導に関連す
る。本発明は、図４を参照して上述した長型スキャナ３
１０の構造および材料、特に詳細には、長型静電バリヤ
３４０の構造および材料は、誘導電流をできる限り小さ
くして無視できるようにするように選択されることを特
に特徴とする。あるいは、長型スキャナの構造によって
比較的大きな誘導電流が発生する場合には、本出願人が
以前に出願した米国特許出願第０９／２３３３２７号
（１９９９年１月２０日出願）に記載のハードウェア・
ベースの機構およびソフトウェア・ベースの方法を用い
て、画像読出し中の誘導電流を除外することができる。
２の各電極２２１（図８）の電荷再分配によって流れる
電流は、一般に、２つの成分から構成される。第１の成
分は、Ｘ線センサ３０２の上面への電荷注入に関連する
注入電流である。第２の成分は誘導電流であり、この誘
導電流は、長型スキャナ３１０のバイアスされた静電バ
リヤ３４０でＸ線センサ３０２の正味の電荷パターン３
５２の上を掃引したことによる容量性電荷誘導に関連す
る。本発明は、図４を参照して上述した長型スキャナ３
１０の構造および材料、特に詳細には、長型静電バリヤ
３４０の構造および材料は、誘導電流をできる限り小さ
くして無視できるようにするように選択されることを特
に特徴とする。あるいは、長型スキャナの構造によって
比較的大きな誘導電流が発生する場合には、本出願人が
以前に出願した米国特許出願第０９／２３３３２７号
（１９９９年１月２０日出願）に記載のハードウェア・
ベースの機構およびソフトウェア・ベースの方法を用い
て、画像読出し中の誘導電流を除外することができる。
【０１９３】各ピクセルの寸法と、従って、読出しの空
間解像度とは、以下のように決定される。横方向（ｙ方
向）において、ピクセルのサイズは、積分放射データ読
出エレクトロニクス３０４によって調節可能であり、最
小ピクセル・サイズは、導電性電極アレイ３３２の導電
性電極２２１（図８）のピッチによって決定される。
間解像度とは、以下のように決定される。横方向（ｙ方
向）において、ピクセルのサイズは、積分放射データ読
出エレクトロニクス３０４によって調節可能であり、最
小ピクセル・サイズは、導電性電極アレイ３３２の導電
性電極２２１（図８）のピッチによって決定される。
【０１９４】ｘ方向において、ピクセル・サイズと、従
って、読取られるラスタ線の幅とは、連続した電荷のサ
ンプリングの間に経過する時間によって調節可能であ
り、最小ピクセル・サイズは、静電バリヤ３４０によっ
て調整される空間電荷注入のプロフィールによって決定
される。
って、読取られるラスタ線の幅とは、連続した電荷のサ
ンプリングの間に経過する時間によって調節可能であ
り、最小ピクセル・サイズは、静電バリヤ３４０によっ
て調整される空間電荷注入のプロフィールによって決定
される。
【０１９５】典型的には、ｘ方向およびｙ方向ともに、
約２〜１０線対／ミリメートルの読出空間分解能を達成
することができる。Ｘ線画像を構成する全てのラスタ線
が、長型スキャナ３１０の一回の掃引中に読み出される
ことが好ましい。掃引に続いて、Ｘ線センサ３０２のＡ
ＳＶは、典型的には均一になり、読出バイアス電圧値Ｖ
Ｒに等しくなる。好ましくは、以下で述べるようにＸ線
センサ３０２から読み出した積分放射データの自動トー
ン・スケール・リマッピング（remapping、再マッピン
グ）を提供する、読出し掃引の前にＶＲの値を設定する
ためのＡＳＶセンサ３０６からのフィードバックを使用
して、ＶＲの値が決定される。あるいは、自動トーン・
スケール・リマッピングが必要ない場合には、読出バイ
アス電圧ＶＲは、増感電圧ＶＳと等しくなるように設定
することができる。この場合には、画像読出しの副産物
としてＸ線センサ３０２の増感が達成される。
約２〜１０線対／ミリメートルの読出空間分解能を達成
することができる。Ｘ線画像を構成する全てのラスタ線
が、長型スキャナ３１０の一回の掃引中に読み出される
ことが好ましい。掃引に続いて、Ｘ線センサ３０２のＡ
ＳＶは、典型的には均一になり、読出バイアス電圧値Ｖ
Ｒに等しくなる。好ましくは、以下で述べるようにＸ線
センサ３０２から読み出した積分放射データの自動トー
ン・スケール・リマッピング（remapping、再マッピン
グ）を提供する、読出し掃引の前にＶＲの値を設定する
ためのＡＳＶセンサ３０６からのフィードバックを使用
して、ＶＲの値が決定される。あるいは、自動トーン・
スケール・リマッピングが必要ない場合には、読出バイ
アス電圧ＶＲは、増感電圧ＶＳと等しくなるように設定
することができる。この場合には、画像読出しの副産物
としてＸ線センサ３０２の増感が達成される。
【０１９６】光電変換マルチレイヤ３３４の光導電層１
２４（図３）を照明するためにＸ線露光の前に長型スキ
ャナ３１０の長型光源３４２からの外部光学的放射を用
いた場合には、上述のように光導電層のトラップ状態の
電荷の占有が起こる。光電変換マルチレイヤ３３４の光
導電層１２４（図３）のトラップ状態を光学的放射照明
により占有することにより、一般に、Ｘ線放射またはシ
ンチレータ１１０（図３）から発出された光学的放射に
応答して光生成された移動する電荷担体のトラップが防
止される。画像情報を表す電荷担体のトラップがこのよ
うにして回避されるので、その後の撮像サイクル中の画
像に関するトラップ排除（de-trapping、デトラッピン
グ）も回避される。その代わりに、デトラッピングは、
光電変換マルチレイヤ３３４の光導電層１２４（図３）
の全域で全般に均一に起こり、暗電流は増加するものの
ゴースト生成を低減させる。
２４（図３）を照明するためにＸ線露光の前に長型スキ
ャナ３１０の長型光源３４２からの外部光学的放射を用
いた場合には、上述のように光導電層のトラップ状態の
電荷の占有が起こる。光電変換マルチレイヤ３３４の光
導電層１２４（図３）のトラップ状態を光学的放射照明
により占有することにより、一般に、Ｘ線放射またはシ
ンチレータ１１０（図３）から発出された光学的放射に
応答して光生成された移動する電荷担体のトラップが防
止される。画像情報を表す電荷担体のトラップがこのよ
うにして回避されるので、その後の撮像サイクル中の画
像に関するトラップ排除（de-trapping、デトラッピン
グ）も回避される。その代わりに、デトラッピングは、
光電変換マルチレイヤ３３４の光導電層１２４（図３）
の全域で全般に均一に起こり、暗電流は増加するものの
ゴースト生成を低減させる。
【０１９７】本発明は、上述のようにＤＣ成分を除外
し、読取り中の画像の自動トーン・スケール・リマッピ
ングを行うことにより、増加した暗電流を補償すること
ができることを特に特徴とする。従って、光学的放射照
明を用いて光電変換層３３４の光導電層１２４（図３）
のトラップ状態を占有することは、本発明によるゴース
ト生成の低減に適している。
し、読取り中の画像の自動トーン・スケール・リマッピ
ングを行うことにより、増加した暗電流を補償すること
ができることを特に特徴とする。従って、光学的放射照
明を用いて光電変換層３３４の光導電層１２４（図３）
のトラップ状態を占有することは、本発明によるゴース
ト生成の低減に適している。
【０１９８】次に、Ｘ線センサ３０２のＡＳＶの効果的
な中和を示す図１１Ｄを参照する。中和は、標準的な撮
像サイクルの一部として実行するか、あるいは、画像検
出モジュール３００が遊休状態であると予想される期間
の前などに周期的に実行して、不使用時の光電変換マル
チレイヤ３３４の電気的ストレスを緩和することができ
る。
な中和を示す図１１Ｄを参照する。中和は、標準的な撮
像サイクルの一部として実行するか、あるいは、画像検
出モジュール３００が遊休状態であると予想される期間
の前などに周期的に実行して、不使用時の光電変換マル
チレイヤ３３４の電気的ストレスを緩和することができ
る。
【０１９９】Ｘ線センサ３０２のＡＳＶは、通常は、長
型スキャナ３１０の電荷注入器３３８を活動化し、それ
に中和バイアス電圧ＶＮを印加し、長型スキャナ３１０
で画像検出モジュール３００の全域を掃引することによ
って、中和される。ＶＮは、典型的には、約０ボルトか
らマイナス数百ボルトの範囲である。掃引に続いて、Ｘ
線センサ３０２のＡＳＶは、中和されるか、または、Ｇ
ＮＤに対して極めて小さな値まで低下され、Ｘ線センサ
３０２の上面に保持された電荷が中和されることにな
る。
型スキャナ３１０の電荷注入器３３８を活動化し、それ
に中和バイアス電圧ＶＮを印加し、長型スキャナ３１０
で画像検出モジュール３００の全域を掃引することによ
って、中和される。ＶＮは、典型的には、約０ボルトか
らマイナス数百ボルトの範囲である。掃引に続いて、Ｘ
線センサ３０２のＡＳＶは、中和されるか、または、Ｇ
ＮＤに対して極めて小さな値まで低下され、Ｘ線センサ
３０２の上面に保持された電荷が中和されることにな
る。
【０２００】長型スキャナ３１０の電荷注入器３３８に
よる電荷中和は、長型スキャナ３１０の長型光源３４２
によるＸ線センサ３０２の照射と同時に行うことができ
る。次に図１３を参照する。図１３は、本発明の好まし
い実施形態による、実時間放射データ・エレクトロニク
ス３０８（図１１Ｂ）からの画像に関する実時間露光デ
ータを処理して、Ｘ線線量を最適化する自動露光制御を
提供し、バイアス値ＶＲを設定するためのアルゴリズム
のステップを示すブロック図である。積分放射データの
読出し前に設定されるバイアス値ＶＲは、上述のよう
に、Ｘ線画像を構成する空間周波数のフーリエ・スペク
トルに関連し且つ撮像情報には寄与しないＤＣ成分を除
外し、それにより読取り中のＸ線画像についての自動ト
ーン・スケール・リマッピング機能を提供する。ＤＣ成
分は、空間変調されていない露光成分および光電変換マ
ルチレイヤ１０４（図３）の暗減衰と関連し得る。
よる電荷中和は、長型スキャナ３１０の長型光源３４２
によるＸ線センサ３０２の照射と同時に行うことができ
る。次に図１３を参照する。図１３は、本発明の好まし
い実施形態による、実時間放射データ・エレクトロニク
ス３０８（図１１Ｂ）からの画像に関する実時間露光デ
ータを処理して、Ｘ線線量を最適化する自動露光制御を
提供し、バイアス値ＶＲを設定するためのアルゴリズム
のステップを示すブロック図である。積分放射データの
読出し前に設定されるバイアス値ＶＲは、上述のよう
に、Ｘ線画像を構成する空間周波数のフーリエ・スペク
トルに関連し且つ撮像情報には寄与しないＤＣ成分を除
外し、それにより読取り中のＸ線画像についての自動ト
ーン・スケール・リマッピング機能を提供する。ＤＣ成
分は、空間変調されていない露光成分および光電変換マ
ルチレイヤ１０４（図３）の暗減衰と関連し得る。
【０２０１】本明細書に記載のアルゴリズムは、Ｘ線露
光中に、システム・ホスト・コンピュータ３４（図１）
中のデータ・プロセッサの実時間部によって実行される
ことを理解されたい。一般的な放射線撮影で通常実行さ
れる様々なタイプの検査に関する露光分析基準は、シス
テム・ホスト・コンピュータ３４（図１）の検査ライブ
ラリ・データベースに記憶され、これらは定期的に更新
することができる。
光中に、システム・ホスト・コンピュータ３４（図１）
中のデータ・プロセッサの実時間部によって実行される
ことを理解されたい。一般的な放射線撮影で通常実行さ
れる様々なタイプの検査に関する露光分析基準は、シス
テム・ホスト・コンピュータ３４（図１）の検査ライブ
ラリ・データベースに記憶され、これらは定期的に更新
することができる。
【０２０２】好ましくは、ブロック３９６で示すよう
に、露光前に、実行しようとする特定の検査に関する露
光分析基準を検査ライブラリ・データベースから取り出
す。検査ライブラリ・データベースから取り出された露
光分析基準は、実行しようとする検査のタイプ、および
解剖学的領域や患者の体格などの詳細に対応している。
に、露光前に、実行しようとする特定の検査に関する露
光分析基準を検査ライブラリ・データベースから取り出
す。検査ライブラリ・データベースから取り出された露
光分析基準は、実行しようとする検査のタイプ、および
解剖学的領域や患者の体格などの詳細に対応している。
【０２０３】露光中には、ブロック４００で示すよう
に、実時間露光データのフレーム単位での取込みが行わ
れる。各フレームは、画像検出モジュール３０（図１）
の全てのプレート電極２７４（図１０）から電荷形態で
読み出される実時間露光データを好適に含む。各プレー
ト電極２７４（図１０）は、取込まれるフレームの１デ
ータ・エレメントを含む１つのマクロピクセルとして考
慮する。
に、実時間露光データのフレーム単位での取込みが行わ
れる。各フレームは、画像検出モジュール３０（図１）
の全てのプレート電極２７４（図１０）から電荷形態で
読み出される実時間露光データを好適に含む。各プレー
ト電極２７４（図１０）は、取込まれるフレームの１デ
ータ・エレメントを含む１つのマクロピクセルとして考
慮する。
【０２０４】ブロック４０２に示すように、取り込まれ
たデータを当技術分野で既知の方法で較正して、オフセ
ットおよび利得の変動を補償する。露光中に実時間で現
れる取り込まれたデータのフレームは、ブロック４０８
に示すように、照射フィールドの境界を検出するために
使用される。
たデータを当技術分野で既知の方法で較正して、オフセ
ットおよび利得の変動を補償する。露光中に実時間で現
れる取り込まれたデータのフレームは、ブロック４０８
に示すように、照射フィールドの境界を検出するために
使用される。
【０２０５】照射フィールドは、典型的には、画像検出
モジュール３０（図１）の、撮像対象によって変調され
た１次Ｘ線放射が直接入射する矩形領域である。照射領
域の境界は調節可能であり、通常は、撮像中の対象領域
に応じて、照射フィールドが対象領域全体を含むよう
に、コリメータ２４（図１）によって規定される。更
に、照射フィールドは、最大露光を受ける背景領域を含
み得る。最大露光を受ける背景領域とは、通常は、減衰
していないＸ線が入射する（対象物がない）背景領域で
ある。
モジュール３０（図１）の、撮像対象によって変調され
た１次Ｘ線放射が直接入射する矩形領域である。照射領
域の境界は調節可能であり、通常は、撮像中の対象領域
に応じて、照射フィールドが対象領域全体を含むよう
に、コリメータ２４（図１）によって規定される。更
に、照射フィールドは、最大露光を受ける背景領域を含
み得る。最大露光を受ける背景領域とは、通常は、減衰
していないＸ線が入射する（対象物がない）背景領域で
ある。
【０２０６】撮像中の対象による放射線の散乱によって
生成される２次Ｘ線放射は、コリメータによって制限さ
れないことを理解されたい。散乱防止グリッド３２（図
１）を用いて低減することができる放射線の散乱は、通
常、照射フィールドの境界の範囲内および範囲外で画像
検出モジュール３０（図１）に入射する。この散乱の結
果として、対象による最大減衰に対応する照射フィール
ド内での最小露光値は、場合によっては、照射フィール
ドの境界の外側の露光値より低くなることもある。
生成される２次Ｘ線放射は、コリメータによって制限さ
れないことを理解されたい。散乱防止グリッド３２（図
１）を用いて低減することができる放射線の散乱は、通
常、照射フィールドの境界の範囲内および範囲外で画像
検出モジュール３０（図１）に入射する。この散乱の結
果として、対象による最大減衰に対応する照射フィール
ド内での最小露光値は、場合によっては、照射フィール
ドの境界の外側の露光値より低くなることもある。
【０２０７】本発明による境界検出手法は、画像検出モ
ジュール３０（図１）のマクロピクセルまたはプレート
電極２７４（図１０）の各行および各列に沿った最大露
光値の検出に基づいている。照射フィールドを横切らな
いマクロピクセルまたはプレート電極２７４（図１０）
の行および列は、照射フィールドを横切る行および列よ
り大幅に低い最大露光値を有する。
ジュール３０（図１）のマクロピクセルまたはプレート
電極２７４（図１０）の各行および各列に沿った最大露
光値の検出に基づいている。照射フィールドを横切らな
いマクロピクセルまたはプレート電極２７４（図１０）
の行および列は、照射フィールドを横切る行および列よ
り大幅に低い最大露光値を有する。
【０２０８】ブロック４０８に示す照射フィールドの境
界の検出は、図１４を更に参照すれば理解することがで
き、図１４は、本発明の好ましい実施形態による照射フ
ィールドの境界を検出するステップを詳細に説明する。
界の検出は、図１４を更に参照すれば理解することがで
き、図１４は、本発明の好ましい実施形態による照射フ
ィールドの境界を検出するステップを詳細に説明する。
【０２０９】図１４から分かるように、上述のようにＸ
行およびＹカラム（列）を有するマクロピクセル・マト
リックスの形で好適に取り込まれる実時間露光データの
フレームが、ブロック４１０に示すようにロードされ
る。このロードに続いて、各行ｉの各マクロピクセルか
らの露光値を評価して、行ｉについての最大露光値ＳXi
（ＭＡＸ）を求める。ブロック４１２に示すように、全
ての行の最大露光値を計算して、全マクロピクセル行に
ついてのＳXi（ＭＡＸ）値を含むベクトルを生成する。
行およびＹカラム（列）を有するマクロピクセル・マト
リックスの形で好適に取り込まれる実時間露光データの
フレームが、ブロック４１０に示すようにロードされ
る。このロードに続いて、各行ｉの各マクロピクセルか
らの露光値を評価して、行ｉについての最大露光値ＳXi
（ＭＡＸ）を求める。ブロック４１２に示すように、全
ての行の最大露光値を計算して、全マクロピクセル行に
ついてのＳXi（ＭＡＸ）値を含むベクトルを生成する。
【０２１０】この評価に続いて、マクロピクセルの各列
ｊの各マクロピクセルの露光値を評価して、列ｊについ
ての最大露光値ＳYj（ＭＡＸ）を求める。ブロック４１
４に示すように、全ての列の最大露光値を計算して、全
マクロピクセル列についてのＳYj（ＭＡＸ）値を含むベ
クトルを生成する。
ｊの各マクロピクセルの露光値を評価して、列ｊについ
ての最大露光値ＳYj（ＭＡＸ）を求める。ブロック４１
４に示すように、全ての列の最大露光値を計算して、全
マクロピクセル列についてのＳYj（ＭＡＸ）値を含むベ
クトルを生成する。
【０２１１】ブロック４１６に示すように、各ベクトル
ＳXi（ＭＡＸ）およびＳYj（ＭＡＸ）を、最初のベクト
ル・エレメントから最後のエレメントまで、また、最後
のエレメントから最初のエレメントまで、エレメントご
とにしきい値弁別基準に従って分析し、既定のしきい値
を越す２つの行ＸａおよびＸｂならびに２つの列Ｙａお
よびＹｂを求め、それにより照射フィールドの境界を規
定する。照射フィールドを画定する各境界は、典型的に
は、１つのプレート電極２７４（図１０）の寸法に相当
する±１マクロピクセルの位置精度で求められることを
理解されたい。
ＳXi（ＭＡＸ）およびＳYj（ＭＡＸ）を、最初のベクト
ル・エレメントから最後のエレメントまで、また、最後
のエレメントから最初のエレメントまで、エレメントご
とにしきい値弁別基準に従って分析し、既定のしきい値
を越す２つの行ＸａおよびＸｂならびに２つの列Ｙａお
よびＹｂを求め、それにより照射フィールドの境界を規
定する。照射フィールドを画定する各境界は、典型的に
は、１つのプレート電極２７４（図１０）の寸法に相当
する±１マクロピクセルの位置精度で求められることを
理解されたい。
【０２１２】ベクトル最大値や最大ピーク値の平均など
を用いて線量正規化しきい値を提供するものなどのよう
な、しきい値分別基準を決定するための様々な手法を実
施することができる。あるいは、露光中に照射フィール
ドを決定するその他の方法を実施することもできる。
を用いて線量正規化しきい値を提供するものなどのよう
な、しきい値分別基準を決定するための様々な手法を実
施することができる。あるいは、露光中に照射フィール
ドを決定するその他の方法を実施することもできる。
【０２１３】図１０の例では、照射フィールドを構成す
るマクロピクセル（またはプレート電極２７４）の大域
クラスタは、参照番号２９４で示してある。参照番号２
９６は、上述の照射フィールドの境界内のマクロピクセ
ルの局所クラスタを示す。以下で述べるように、大域ク
ラスタ２９４は通常はヒストグラム分析に使用され、局
所クラスタ２９６は通常は密度分析に使用されることを
理解されたい。
るマクロピクセル（またはプレート電極２７４）の大域
クラスタは、参照番号２９４で示してある。参照番号２
９６は、上述の照射フィールドの境界内のマクロピクセ
ルの局所クラスタを示す。以下で述べるように、大域ク
ラスタ２９４は通常はヒストグラム分析に使用され、局
所クラスタ２９６は通常は密度分析に使用されることを
理解されたい。
【０２１４】図１３に戻り、照射フィールドの境界の決
定に続くステップは、ブロック４２０に示す大域マクロ
ピクセル・マップの作成、およびブロック４２２に示す
局所マクロピクセル・マップの作成である。
定に続くステップは、ブロック４２０に示す大域マクロ
ピクセル・マップの作成、およびブロック４２２に示す
局所マクロピクセル・マップの作成である。
【０２１５】大域マクロピクセル・マップは、大域クラ
スタ２９４（図１０）内の全てのマクロピクセルの露光
トーン値を含み、局所マクロピクセル・マップは、局所
クラスタ２９６（図１０）の露光トーン値を含む。
スタ２９４（図１０）内の全てのマクロピクセルの露光
トーン値を含み、局所マクロピクセル・マップは、局所
クラスタ２９６（図１０）の露光トーン値を含む。
【０２１６】局所クラスタ２９６（図１０）の位置は、
画像検出モジュール３０（図１）に対して固定すること
ができる。あるいは、またはこれに加えて、局所クラス
タ２９６（図１０）の位置は、照射フィールド２９４の
原点に対して調節可能にすることができる。
画像検出モジュール３０（図１）に対して固定すること
ができる。あるいは、またはこれに加えて、局所クラス
タ２９６（図１０）の位置は、照射フィールド２９４の
原点に対して調節可能にすることができる。
【０２１７】局所クラスタ２９４（図１０）を形成する
よう選択されたマクロピクセルは、ブロック３９６に示
す実行しようとする検査のタイプに応じた露光分析基準
に従って決定することができる。従って、各タイプの検
査は、その特定の検査で露光感知の精度を高める独特の
局所クラスタ体系と関連付けることができる。
よう選択されたマクロピクセルは、ブロック３９６に示
す実行しようとする検査のタイプに応じた露光分析基準
に従って決定することができる。従って、各タイプの検
査は、その特定の検査で露光感知の精度を高める独特の
局所クラスタ体系と関連付けることができる。
【０２１８】露光中に、ブロック４２４に示すように、
大域マクロピクセル・マップおよび／あるいは１または
複数の局所マクロピクセル・マップを、ブロック３９６
に示す実行しようとする検査に応じて検査ライブラリか
ら取り出した露光分析基準と比較して、分析する。例え
ば、当技術分野で既知のヒストグラム比較に基づいてこ
の分析を行い、対象領域の画像コントラストが診断用と
して受容可能な値に達する露光持続時間を得ることがで
きる。望ましいコントラスト・レベルに達したときに、
ブロック４２６に示すように、Ｘ線生成器４０（図１）
に露光終了信号を送信して露光を終了することが好まし
い。あるいは、露光パラメータがＸ線生成器４０（図
１）のコンソール（図示せず）に入力された場合には、
露光終了信号でＸ線生成器４０（図１）を制御するので
はなく、露光終了信号に基づかない従来の方法で終了を
実行する。
大域マクロピクセル・マップおよび／あるいは１または
複数の局所マクロピクセル・マップを、ブロック３９６
に示す実行しようとする検査に応じて検査ライブラリか
ら取り出した露光分析基準と比較して、分析する。例え
ば、当技術分野で既知のヒストグラム比較に基づいてこ
の分析を行い、対象領域の画像コントラストが診断用と
して受容可能な値に達する露光持続時間を得ることがで
きる。望ましいコントラスト・レベルに達したときに、
ブロック４２６に示すように、Ｘ線生成器４０（図１）
に露光終了信号を送信して露光を終了することが好まし
い。あるいは、露光パラメータがＸ線生成器４０（図
１）のコンソール（図示せず）に入力された場合には、
露光終了信号でＸ線生成器４０（図１）を制御するので
はなく、露光終了信号に基づかない従来の方法で終了を
実行する。
【０２１９】上記で論じた最大期待露光時間より通常は
短くなる実際の露光の持続時間をアルゴリズムの出力に
よって制御し、自動露光制御として知られる線量制御を
提供する。撮像システムの安全な動作を保証するため
に、実際の露光の持続時間が最大期待露光時間を越える
ことはないことを理解されたい。
短くなる実際の露光の持続時間をアルゴリズムの出力に
よって制御し、自動露光制御として知られる線量制御を
提供する。撮像システムの安全な動作を保証するため
に、実際の露光の持続時間が最大期待露光時間を越える
ことはないことを理解されたい。
【０２２０】本発明の好ましい実施形態によれば、画像
に関する露光データを実時間で手に入れることができ、
従って、大域マクロピクセル・マップの画像コントラス
トおよび／または局所マクロピクセル・マップの密度レ
ベルを決定する既知の適当な実時間画像分析方法を、本
発明の好ましい実施形態で実施することができ、自動露
光制御に使用することができる。
に関する露光データを実時間で手に入れることができ、
従って、大域マクロピクセル・マップの画像コントラス
トおよび／または局所マクロピクセル・マップの密度レ
ベルを決定する既知の適当な実時間画像分析方法を、本
発明の好ましい実施形態で実施することができ、自動露
光制御に使用することができる。
【０２２１】露光制御に加えて、当技術分野で既知のよ
うに、大域マクロピクセル・マップのヒストグラムを分
析して、露光終了時に照射フィールド内の平均露光レベ
ルを求めることもできる。Ｘ線露光終了時の平均露光レ
ベルは、ブロック４２８に示すように、バイアス電圧Ｖ
Ｂ（図７）を制御し、積分放射データの読出しに望まし
い値ＶＲに設定するために使用される。ＡＳＶセンサ２
７０（図１０）からのフィードバックを使用して値ＶＲ
を決定することで、Ｘ線画像の積分放射データからＤＣ
成分が除外される。このＤＣ成分は、いかなる撮像情報
にも寄与しないがダイナミック・レンジは消費するもの
である、読取り中のＸ線画像を構成する空間フーリエ周
波数の成分に関連する。このようにしてＤＣ成分を除外
することにより、積分放射読出エレクトロニクス２２３
（図８）のダイナミック・レンジが効率的に拡大され、
読出されるのＸ線画像についての自動トーン・スケール
・リマッピング機能を提供する。
うに、大域マクロピクセル・マップのヒストグラムを分
析して、露光終了時に照射フィールド内の平均露光レベ
ルを求めることもできる。Ｘ線露光終了時の平均露光レ
ベルは、ブロック４２８に示すように、バイアス電圧Ｖ
Ｂ（図７）を制御し、積分放射データの読出しに望まし
い値ＶＲに設定するために使用される。ＡＳＶセンサ２
７０（図１０）からのフィードバックを使用して値ＶＲ
を決定することで、Ｘ線画像の積分放射データからＤＣ
成分が除外される。このＤＣ成分は、いかなる撮像情報
にも寄与しないがダイナミック・レンジは消費するもの
である、読取り中のＸ線画像を構成する空間フーリエ周
波数の成分に関連する。このようにしてＤＣ成分を除外
することにより、積分放射読出エレクトロニクス２２３
（図８）のダイナミック・レンジが効率的に拡大され、
読出されるのＸ線画像についての自動トーン・スケール
・リマッピング機能を提供する。
【０２２２】上述のようにトーン・スケール・リマッピ
ングを提供するようにＶＲの値が選択されるときには、
いかなる有意な画像情報も失うことなく、Ａ／Ｄ変換器
２２６（図８）に使用されるピクセルあたりのビット数
を１２〜１４ビットから８ビットに減少させることがで
きる。この減少により、積分データ読出エレクトロニク
スが簡素化され、そのコストも削減される。
ングを提供するようにＶＲの値が選択されるときには、
いかなる有意な画像情報も失うことなく、Ａ／Ｄ変換器
２２６（図８）に使用されるピクセルあたりのビット数
を１２〜１４ビットから８ビットに減少させることがで
きる。この減少により、積分データ読出エレクトロニク
スが簡素化され、そのコストも削減される。
【０２２３】本発明は上述の内容に限定されないことを
当業者なら理解するであろう。本発明の範囲は、本明細
書の上記の様々な特徴の組合せおよび部分的組合せ、な
らびに前述の開示を読めば当業者なら思いつくであろ
う、従来技術に含まれないそれらへの変更および追加を
含む。
当業者なら理解するであろう。本発明の範囲は、本明細
書の上記の様々な特徴の組合せおよび部分的組合せ、な
らびに前述の開示を読めば当業者なら思いつくであろ
う、従来技術に含まれないそれらへの変更および追加を
含む。
【図１】図１は、本発明の好ましい実施形態による改善
された画像検出モジュールを組み込むデジタルＸ線シス
テムを示す。
された画像検出モジュールを組み込むデジタルＸ線シス
テムを示す。
【図２Ａ】図２Ａは、図１のシステムの一部を形成する
画像検出モジュールを示す簡略図である。
画像検出モジュールを示す簡略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの線Ｂ−Ｂに沿ってとっ
た、図１のシステムの一部を形成するの画像検出モジュ
ールの簡略断面図である。
た、図１のシステムの一部を形成するの画像検出モジュ
ールの簡略断面図である。
【図３】図３は、図２Ｂの断面図の一部分を示す拡大図
である。
である。
【図４】図４は、図２Ｂの断面図の一部分を示す詳細図
である。
である。
【図５】図５は、図４に示す構造で有用な長型光源を示
す簡略図である。
す簡略図である。
【図６】図６は、図５の長型光源の簡略電気図である。
【図７】図７は、図４に示す構造を駆動する電力ドライ
バの簡略電気回路図である。
バの簡略電気回路図である。
【図８】図８は、図２Ａ、図２Ｂおよび図３に示す画像
検出モジュールの一部を形成を形成するＸ線センサの、
一部を切欠図として、一部を絵画図として、一部をブロ
ック図として示す簡略図である。
検出モジュールの一部を形成を形成するＸ線センサの、
一部を切欠図として、一部を絵画図として、一部をブロ
ック図として示す簡略図である。
【図９】図９は、図２Ａ、図２Ｂおよび図３に示す画像
検出モジュールの一部を形成する読出エレクトロニクス
の簡略電気回路図である。
検出モジュールの一部を形成する読出エレクトロニクス
の簡略電気回路図である。
【図１０】図１０は、図２Ａ、図２Ｂおよび図３に示す
画像検出モジュールの一部を形成する見掛け表面電圧
（ＡＳＶ）センサを、一部を切欠図として、一部を絵画
図として、一部をブロック図として示す簡略図である。
画像検出モジュールの一部を形成する見掛け表面電圧
（ＡＳＶ）センサを、一部を切欠図として、一部を絵画
図として、一部をブロック図として示す簡略図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、図２Ａ、図２Ｂおよび図３に
示す画像検出モジュールの動作を理解するのに有用な簡
略図である。
示す画像検出モジュールの動作を理解するのに有用な簡
略図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図２Ａ、図２Ｂおよび図３に
示す画像検出モジュールの動作を理解するのに有用な簡
略図である。
示す画像検出モジュールの動作を理解するのに有用な簡
略図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、図２Ａ、図２Ｂおよび図３に
示す画像検出モジュールの動作を理解するのに有用な簡
略図である。
示す画像検出モジュールの動作を理解するのに有用な簡
略図である。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、図２Ａ、図２Ｂおよび図３に
示す画像検出モジュールの動作を理解するのに有用な簡
略図である。
示す画像検出モジュールの動作を理解するのに有用な簡
略図である。
【図１２】図１２は、本発明の好ましい実施形態によ
る、画像に関する実時間露光データを処理するアルゴリ
ズムのステップを示すブロック図である。
る、画像に関する実時間露光データを処理するアルゴリ
ズムのステップを示すブロック図である。
【図１３】図１３は、本発明の好ましい実施形態による
照射フィールドの境界を検出するステップを示すブロッ
ク図である。
照射フィールドの境界を検出するステップを示すブロッ
ク図である。
【図１４】図１４は、本発明の好ましい実施形態による
境界検出ステップを理解するのに有用な図である。
境界検出ステップを理解するのに有用な図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１５年１月２８日（２００３．１．２
８）
８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正内容】
【図８】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図９】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１０】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１３】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G088 EE01 FF02 GG19 JJ05
5F088 AA11 AB01 AB11 AB16 BA03
BB03 BB07 DA20 EA04 EA06
EA20 HA11 HA15 JA17 LA08
Claims (12)
- 【請求項１】 電離放射線撮像装置であって、 電離放射線を吸収した結果として光学的放射を発出する
シンチレータ・エレメントと、 前記シンチレータ・エレメントに光学的に結合された光
導電性マルチレイヤ・エレメントとを含み、前記光導電
性マルチレイヤ・エレメントが、 前記シンチレータ・エレメントが発出した光学的放射に
対してセンシティブな電荷生成層と、 前記電荷生成層の上に配され、前記電離放射線に対応す
る電荷パターンを保持するように動作可能な電荷移送層
とを含む、 電離放射線撮像装置。 - 【請求項２】 前記シンチレータ・エレメントと前記光
導電性マルチレイヤ・エレメントとの間に配され、複数
の長型電極を形成する導電層を更に含む請求項１に記載
の電離放射線撮像装置。 - 【請求項３】 前記複数の長型電極に結合された読出エ
レクトロニクスを更に含む請求項２に記載の電離放射線
撮像装置。 - 【請求項４】 前記光導電性マルチレイヤ・エレメント
と前記導電層との間に配された光学的に透明な阻止層を
更に含み、前記光学的に透明な阻止層は、少なくとも１
つの極性の電荷が前記導電層から前記光導電性マルチレ
イヤ・エレメントへ注入されるのを阻止するように動作
する、請求項２に記載の電離放射線撮像装置。 - 【請求項５】 前記電荷移送層が、電離放射線を電荷担
体へと変換するように動作する、請求項１に記載の電離
放射線感応装置。 - 【請求項６】 前記光導電性マルチレイヤ・エレメント
が、前記電荷移送層の上に重なる光学的放射阻止層を更
に含む、請求項１に記載の電離放射線感応装置。 - 【請求項７】 前記シンチレータ・エレメントが、一般
に光反射性の基体上に形成される、請求項１に記載の電
離放射線感応装置。 - 【請求項８】 前記シンチレータ・エレメントが、一般
に光吸収性の基体上に形成される、請求項１に記載の電
離放射線感応装置。 - 【請求項９】 電離放射線撮像センサであって、 撮像用電離放射線を光学的放射に変換するように動作す
る第１の変換エレメントと、 前記光学的放射を前記撮像用電離放射線に対応する電荷
パターンに変換するように動作する第２の変換エレメン
トと、 一般に大気圧で、前記第２の変換エレメントへの非接触
電荷注入を提供し、それにより前記電荷パターンを感知
させるように動作する電荷源とを含む電離放射線撮像セ
ンサ。 - 【請求項１０】 電離放射線画像センサであって、 対向する第１の表面と第２の表面とを有し、前記第１の
表面に入射する光学的放射に対する光生成感度が高く、
前記第２の表面に入射する光学的放射に対する光生成感
度が比較的低い、光電変換エレメントと、 前記光電変換エレメントの前記第１の表面に光学的に結
合された電離放射線感応性シンチレータ・エレメントと
を含む電離放射線画像センサ。 - 【請求項１１】 Ｘ線画像を検出する方法であって、 撮像センサを電離放射線で露光するステップと、 前記電離放射線の吸収に応答して、前記撮像センサのシ
ンチレータ・エレメントにおいて光学的放射を発出する
ステップと、 前記光学的放射に応答して、前記撮像センサの電荷生成
層において電荷を光生成するステップと、 前記撮像センサの電荷移送層を通して前記光生成された
電荷を移送し、それにより、前記撮像センサにおいて、
一般に前記電離放射線に対応する正味の電荷パターンを
生成するステップと、 前記センサに電荷を注入して前記正味の電荷パターンを
均一化し、それにより前記センサ内で測定可能な電荷流
を生じるステップと、 前記測定可能な電荷流を検出して、前記Ｘ線画像のデジ
タル画像表現を提供するステップとを含む方法。 - 【請求項１２】 前記電離放射線がＸ線放射である、請
求項１ないし９の何れかに記載の電離放射線感応装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/989319 | 2001-11-20 | ||
| US09/989,319 US6900442B2 (en) | 1999-07-26 | 2001-11-20 | Hybrid detector for X-ray imaging |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003194950A true JP2003194950A (ja) | 2003-07-09 |
Family
ID=25535006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002336257A Pending JP2003194950A (ja) | 2001-11-20 | 2002-11-20 | Ｘ線撮像用ハイブリッド検出器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6900442B2 (ja) |
| EP (1) | EP1312939A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003194950A (ja) |
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