JP2006101396A - Radiation image detector - Google Patents

Radiation image detector Download PDF

Info

Publication number
JP2006101396A
JP2006101396A JP2004287319A JP2004287319A JP2006101396A JP 2006101396 A JP2006101396 A JP 2006101396A JP 2004287319 A JP2004287319 A JP 2004287319A JP 2004287319 A JP2004287319 A JP 2004287319A JP 2006101396 A JP2006101396 A JP 2006101396A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charge
signal
gate control
control signal
signal line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2004287319A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Yamaguchi
晃 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2004287319A priority Critical patent/JP2006101396A/en
Priority to US11/238,010 priority patent/US7550732B2/en
Publication of JP2006101396A publication Critical patent/JP2006101396A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable properly eliminating a noise signal generated due to parasitic capacitance formed near a cross point between a gate control signal line and an electric charge signal line with a simple configuration in the radiation image detector of a TFT reading system. <P>SOLUTION: The radiation image detector is provided with electric charge detecting elements 12c for accumulating electric charges generated by irradiation of radiation, gate control signal lines 13 to which a gate control signal for controlling switch elements 12b of the elements 12c is applied, electric charge signal lines 14 from which the electric charge signals accumulated in charge accumulating units 12a of the elements 12c flow, and a charge amplifier 21 for integrating the electric charge signals flowing to the signal lines 14. In the detector, a gate control signal for bringing the switch element 12b into an off-state is outputted to the signal line 13 during the integration period of the charge amplifier 21, the charge amplifier 21 integrates the signals including a noise compensation signal Q<SB>N2</SB>having a polarity reverse to that of the noise signal Q<SB>N1</SB>generated by output of the gate control signal. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、放射線画像を担持した放射線の照射を受けて電荷を発生して蓄積し、その蓄積された電荷を画像信号として検出する放射線画像検出器に関するものである。   The present invention relates to a radiographic image detector that generates and accumulates charges upon irradiation with radiation carrying a radiographic image and detects the accumulated charges as an image signal.

従来、医療分野などにおいて、被写体を透過した放射線の照射を受けて被写体に関する放射線画像を記録し、その記録された放射線画像に応じた画像信号を検出する放射線画像検出器が各種提案、実用化されている。   Conventionally, in the medical field and the like, various radiation image detectors that record radiation images related to a subject by receiving radiation that has passed through the subject and detect an image signal corresponding to the recorded radiation image have been proposed and put into practical use. ing.

上記放射線画像検出器としては、たとえば、放射線の照射により電荷を発生する半導体材料を利用した放射線画像検出器があり、そのような放射線画像検出器として、いわゆるTFT読取方式のものが提案されている。   As the radiation image detector, for example, there is a radiation image detector using a semiconductor material that generates an electric charge by irradiation of radiation, and a so-called TFT reading type is proposed as such a radiation image detector. .

TFT読取方式の放射線画像検出器としては、たとえば、放射線の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層とその電荷発生層において発生した電荷を蓄積する電荷検出層とが積層された放射線画記録媒体と、その放射線画像記録媒体から流れ出した電荷信号を検出するチャージアンプなどから構成される検出部とを備えたものが提案されている。   As a radiographic image detector of a TFT reading system, for example, a radiation image recording medium in which a charge generation layer that generates charges upon irradiation with radiation and a charge detection layer that accumulates charges generated in the charge generation layer are laminated And a detection unit including a charge amplifier that detects a charge signal flowing out from the radiation image recording medium has been proposed.

そして、上記放射線画像記録媒体における電荷検出層は、具体的には、電荷発生層において発生した電荷を蓄積する蓄電部およびその蓄電部に蓄積された電荷信号を読み出すTFTスイッチ素子を有する電荷検出素子を多数備えており、この電荷検出素子は直交する方向に2次元状に配列されている。そして、さらに、電荷検出層は、電荷検出素子の列毎に並列して設けられた多数の電荷信号線と、電荷信号線に直交して、電荷検出素子の行毎に並列して設けられた多数のゲート制御信号線とを備えている。   The charge detection layer in the radiation image recording medium is specifically a charge detection element having a power storage unit that stores the charges generated in the charge generation layer and a TFT switch element that reads a charge signal stored in the power storage unit. The charge detection elements are two-dimensionally arranged in the orthogonal direction. Further, the charge detection layer is provided in parallel to each of the charge detection elements in a row perpendicular to the charge signal lines and a large number of charge signal lines provided in parallel for each column of the charge detection elements. And a large number of gate control signal lines.

そして、上記のようにして構成された放射線画像検出器を用いて放射線画像の記録を行う際には、まず、電荷発生層に放射線画像を担持した放射線が照射され、電荷発生層において発生した電荷が電荷検出層における蓄電部に蓄積されることにより放射線画像の記録が行われる。そして、放射線画像の読取りを行う際には、ゲートドライバからゲート制御信号線に選択的にゲート制御信号が出力され、そのゲート制御信号に応じてゲート制御信号線に接続された電荷検出素子のTFTスイッチ素子がオンされ、その電荷検出素子の蓄電部から電荷信号が電荷検出素子に流れ出す。そして、その電荷信号線に流れ出した電荷信号は、電荷信号線に接続されたチャージアンプなどにより画像信号として検出され、放射線画像の読取りが行われる。   When recording a radiographic image using the radiographic image detector configured as described above, first, the charge generation layer is irradiated with radiation carrying the radiographic image, and the charge generated in the charge generation layer is generated. Is stored in the power storage unit in the charge detection layer, whereby a radiographic image is recorded. When the radiation image is read, a gate control signal is selectively output from the gate driver to the gate control signal line, and the TFT of the charge detection element connected to the gate control signal line according to the gate control signal The switch element is turned on, and a charge signal flows from the power storage unit of the charge detection element to the charge detection element. The charge signal that has flowed out to the charge signal line is detected as an image signal by a charge amplifier connected to the charge signal line, and the radiation image is read.

ここで、上記のような放射線画像検出器においては、ゲート制御信号線と電荷検出信号線とが絶縁層を介して直交して設けられているため、ゲート制御信号線と電荷検出信号線との交差点近傍において寄生容量が形成される。そして、上記のように放射線画像の読取りを行う際にゲート制御信号線にゲート制御信号が流されると、ゲート制御信号線と電荷検出信号線との間で電位差が発生し、上記寄生容量に電荷が蓄積され、その電荷がノイズ信号として電荷信号線に流れ出し、このノイズ信号が電荷検出素子の蓄電部から流れ出した電荷信号に加算されてしまう。   Here, in the radiation image detector as described above, since the gate control signal line and the charge detection signal line are provided orthogonally via the insulating layer, the gate control signal line and the charge detection signal line are separated from each other. Parasitic capacitance is formed in the vicinity of the intersection. When a radiographic image is read as described above, if a gate control signal is passed through the gate control signal line, a potential difference is generated between the gate control signal line and the charge detection signal line, and the parasitic capacitance is charged. Is accumulated, and the charge flows out to the charge signal line as a noise signal, and this noise signal is added to the charge signal flowing out from the power storage unit of the charge detection element.

そこで、たとえば、特許文献1においては、ゲート制御信号線とは別に、電荷信号線に直交するノイズ補償信号線を絶縁層を介して設けるとともに、そのノイズ補償信号線と電荷信号線とに接続されたTFTスイッチ素子とそのTFTスイッチ素子に接続されたダミー容量とを設け、ゲート制御信号線にゲート制御信号を出力する際、上記ノイズ補償信号線にも上記ゲート制御信号とは逆極性の信号を出力し、その逆極性の信号に応じて電荷信号線とノイズ補償信号線との交差点近傍で発生したノイズ補償信号を上記ダミー容量に蓄積し、その蓄積されたノイズ補償信号をTFTスイッチ素子を介して電荷信号線に流すことにより、上記ノイズ信号を取り除く方法が提案されている。   Therefore, for example, in Patent Document 1, a noise compensation signal line orthogonal to the charge signal line is provided via an insulating layer separately from the gate control signal line, and is connected to the noise compensation signal line and the charge signal line. TFT switching element and a dummy capacitor connected to the TFT switching element are provided, and when a gate control signal is output to the gate control signal line, a signal having a polarity opposite to that of the gate control signal is also applied to the noise compensation signal line. The noise compensation signal generated near the intersection of the charge signal line and the noise compensation signal line according to the signal of the opposite polarity is accumulated in the dummy capacitor, and the accumulated noise compensation signal is passed through the TFT switch element. There has been proposed a method of removing the noise signal by flowing it through a charge signal line.

特開2004−37382号公報JP 2004-37382 A

しかしながら、上記特許文献1に記載のノイズ補償信号線は、ゲート制御信号線が配置された領域とは別の領域に設けられており、ゲート制御信号線およびノイズ補償信号線と電荷信号線との間の絶縁層の厚さには面内バラツキがあるため、ゲート制御信号線と電荷信号線との交差点近傍に形成される寄生容量と、ノイズ補償信号線と電荷信号線との交差点近傍に形成される寄生容量とはその大きさが異なる。したがって、上記ノイズ信号と上記ノイズ補償信号の大きさが異なり、上記ノイズ信号を適切に取り除くことができず、電荷信号中にノイズ信号が残ってしまう。   However, the noise compensation signal line described in Patent Document 1 is provided in a region different from the region where the gate control signal line is disposed, and the gate control signal line, the noise compensation signal line, and the charge signal line are not provided. Because there is in-plane variation in the thickness of the insulating layer between them, parasitic capacitance formed near the intersection between the gate control signal line and the charge signal line and formed near the intersection between the noise compensation signal line and the charge signal line The size of the parasitic capacitance is different. Therefore, the magnitudes of the noise signal and the noise compensation signal are different, and the noise signal cannot be appropriately removed, and the noise signal remains in the charge signal.

本発明は、上記事情に鑑み、上記のようなTFT読取方式の放射線画像検出器において、上記のような寄生容量により発生するノイズ信号を適切に取り除くことができる放射線画像検出器を提供することを目的とするものである。   In view of the above circumstances, the present invention provides a radiation image detector capable of appropriately removing the noise signal generated by the parasitic capacitance as described above in the above-described TFT reading type radiation image detector. It is the purpose.

本発明の放射線画像検出器は、放射線画像を担持した放射線の照射を受けて電荷を発生する電荷発生部と、電荷発生部において発生した電荷を蓄積する蓄電部および蓄電部に蓄積された電荷信号を読み出すスイッチ素子を有し、直交する方向に2次元状に多数配列された電荷検出素子と、上記直交する方向のうちのいずれか一方の方向に配列された電荷検出素子の列毎に並列して設けられた、電荷信号が流れ出す多数の電荷信号線と、上記直交する方向のうちの他方の方向に配列された電荷検出素子の行毎に並列して設けられた、スイッチ素子をオンオフ制御するゲート制御信号が出力される多数のゲート制御信号線とを有する放射線画像記録媒体と、ゲート制御信号をゲート制御信号線に出力するゲート制御信号出力部と電荷信号線に流れ出した電荷信号を積分して放射線画像を表す画像信号を検出するチャージアンプを有する検出部とを備えた放射線画像検出器において、チャージアンプにおける電荷信号の積分期間内において、スイッチ素子をオン状態にするゲート制御信号の電圧の向きとは逆向きの電圧の信号を各ゲート制御信号線に出力するノイズ補償信号出力部を備えたことを特徴とする。   The radiation image detector of the present invention includes a charge generation unit that generates charges upon irradiation with radiation carrying a radiographic image, a power storage unit that stores charges generated in the charge generation unit, and a charge signal stored in the power storage unit. A plurality of charge detection elements arranged two-dimensionally in an orthogonal direction and parallel to each column of charge detection elements arranged in one of the orthogonal directions. ON / OFF control of switching elements provided in parallel for each row of charge detection elements arranged in the other of the orthogonal directions and a large number of charge signal lines from which charge signals flow out is provided. Radiation image recording medium having a large number of gate control signal lines from which gate control signals are output, a gate control signal output unit for outputting gate control signals to the gate control signal lines, and a charge signal line In a radiographic image detector including a detection unit having a charge amplifier that detects an image signal representing a radiographic image by integrating the generated charge signal, the switch element is turned on within the integration period of the charge signal in the charge amplifier A noise compensation signal output unit for outputting a signal having a voltage opposite to the direction of the voltage of the gate control signal to each gate control signal line is provided.

また、上記放射線画像検出器においては、ゲート制御信号出力部を、ノイズ補償信号出力部として利用し、ゲート制御信号出力部から上記逆向きの電圧の信号を出力するようにすることができる。   In the radiation image detector, the gate control signal output unit can be used as a noise compensation signal output unit, and the signal of the reverse voltage can be output from the gate control signal output unit.

また、チャージアンプによる積分開始からスイッチ素子をオン状態にするゲート制御信号の出力までの期間内における第1の時点までにチャージアンプにより積分された第1の信号を取得し、上記逆向きの電圧の信号の出力後であって積分期間内における第2の時点までにチャージアンプにより積分された第2の信号を取得し、第2の信号と第1の信号との差を画像信号として取得する相関2重サンプリング制御部を備えたものとすることができる。   Further, the first signal integrated by the charge amplifier is acquired by the first time point in the period from the start of integration by the charge amplifier to the output of the gate control signal for turning on the switch element, and the reverse voltage is obtained. The second signal integrated by the charge amplifier up to the second time point within the integration period after the output of the signal is acquired, and the difference between the second signal and the first signal is acquired as an image signal A correlated double sampling control unit may be provided.

ここで、上記「スイッチ素子をオン状態にするゲート制御信号の電圧の向き」とは、たとえば、スイッチ素子が電圧の立ち上がりによりオン状態となる場合にはその立ち上がりの向きことをいい、また、スイッチ素子が電圧の立ち下がりによりオン状態となる場合には、その立ち下がりの向きことを意味する。また、上記「逆向きの電圧の信号」とは、たとえば、スイッチ素子が電圧の立ち上がりによりオン状態となる場合には立ち下がる向きの電圧の信号を意味し、スイッチ素子が電圧の立ち下がりによりオン状態となる場合には立ち上がる向きの電圧の信号を意味する。   Here, “the direction of the voltage of the gate control signal for turning on the switch element” means, for example, the direction of the rise when the switch element is turned on by the rise of the voltage. When the element is turned on by a voltage fall, it means the direction of the fall. The “reverse voltage signal” means, for example, a voltage signal that falls when the switch element is turned on when the voltage rises, and the switch element is turned on when the voltage falls. In the case of a state, it means a voltage signal in a rising direction.

また、上記「逆向きの電圧の信号」として、スイッチ素子をオフ状態とするゲート制御信号を利用することができる。   Further, a gate control signal for turning off the switch element can be used as the “reverse voltage signal”.

本発明の放射線画像検出器によれば、チャージアンプにおける電荷信号の積分期間内において、スイッチ素子をオン状態にするゲート制御信号の電圧の向きとは逆向きの電圧の信号を各ゲート制御信号線に出力するようにしたので、上記逆向きの電圧の信号に応じた逆極性のノイズ補償信号を上記寄生容量において発生させることができ、この逆極性のノイズ補償信号も含めてチャージアンプにおいて積分するようにすることができるので、上記のような絶縁層の面内バラツキの影響を受けることなく、ゲート制御信号出力時におけるノイズ信号を上記逆極性のノイズ補償信号により適切に取り除くことができる。   According to the radiographic image detector of the present invention, a signal having a voltage opposite to the direction of the voltage of the gate control signal for turning on the switch element is supplied to each gate control signal line within the integration period of the charge signal in the charge amplifier. Therefore, it is possible to generate a noise compensation signal having a reverse polarity corresponding to the signal having the reverse voltage in the parasitic capacitance, and integrating the charge amplifier including the noise compensation signal having the reverse polarity. Therefore, the noise signal at the time of outputting the gate control signal can be appropriately removed by the noise compensation signal having the reverse polarity without being affected by the in-plane variation of the insulating layer as described above.

また、上記放射線画像検出器において、ゲート制御信号出力部を、ノイズ補償信号出力部として利用し、ゲート制御信号出力部から上記逆向きの電圧の信号を出力するようにした場合には、特許文献1に記載の方法のようにゲートドライバを別個に設ける場合と比較すると、簡易かつ安価にノイズ補償信号出力部を構成することができる。   Further, in the radiological image detector, when the gate control signal output unit is used as a noise compensation signal output unit and the signal of the reverse voltage is output from the gate control signal output unit, the patent document As compared with the case where the gate driver is provided separately as in the method described in 1, the noise compensation signal output unit can be configured easily and inexpensively.

以下、図面を参照して本発明の放射線画像検出器の一実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of the radiation image detector of the present invention will be described with reference to the drawings.

本放射線画像検出器は、図1に示すように、放射線の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層11と電荷発生層11において発生した電荷を蓄積する電荷検出層12とを有する放射線画記録媒体10と、放射線画像記録媒体10から流れ出した電荷信号を検出する、後述する検出部20とを備えている。   As shown in FIG. 1, the radiation image detector includes a charge generation layer 11 that generates a charge upon irradiation of radiation and a charge detection layer 12 that stores a charge generated in the charge generation layer 11. A medium 10 and a detection unit 20 that detects a charge signal flowing out from the radiation image recording medium 10 are described below.

電荷発生層11は、たとえば、放射線の照射を受けて電荷を発生する材料であれば如何なる材料で形成してもよいが、たとえば、量子効率が高く、暗電流の少ないa−Seなどの材料から形成することが望ましい。また、電荷発生層11を、放射線の照射を受けて蛍光を発する蛍光体層と、その蛍光体層から発せられた蛍光の照射を受けて電荷を発生する光導電層との2層から構成するようにしてもよい。   The charge generation layer 11 may be formed of any material as long as it is a material that generates charges when irradiated with radiation. For example, the charge generation layer 11 is made of a material such as a-Se having high quantum efficiency and low dark current. It is desirable to form. The charge generation layer 11 is composed of two layers: a phosphor layer that emits fluorescence when irradiated with radiation, and a photoconductive layer that generates charge when irradiated with fluorescence emitted from the phosphor layer. You may do it.

電荷検出層12は、具体的には、図2に示すように、電荷発生層11において発生した電荷を蓄積する蓄電部12aおよび蓄電部12aに蓄積された電荷信号を読み出すスイッチ素子12bを有する電荷検出素子12cを多数備えており、この電荷検出素子12cは直交する方向に2次元状に配列されている。蓄電部12aはコンデンサであり、スイッチ素子12bはTFTスイッチにより構成されている。   Specifically, as shown in FIG. 2, the charge detection layer 12 includes a power storage unit 12 a that stores the charge generated in the charge generation layer 11 and a switch element 12 b that reads a charge signal stored in the power storage unit 12 a. A large number of detection elements 12c are provided, and the charge detection elements 12c are two-dimensionally arranged in the orthogonal direction. The power storage unit 12a is a capacitor, and the switch element 12b is configured by a TFT switch.

そして、電荷検出層12は、図2に示すように、X方向に配列された電荷検出素子12cの行毎に並列して設けられた多数のゲート制御信号線13と、Y方向に配列された電荷検出素子12cの列毎に並列して設けられた多数の電荷信号線14とを備えている。ゲート制御信号線13には、各ゲート制御信号線13に接続されたスイッチ素子12bをオンオフ制御するためゲート制御信号が流される。また、各電荷信号線14には、各電荷信号線14に接続された蓄電部12aに蓄積された電荷信号が流れ出す。なお、上記ゲート制御信号は、後述するゲートドライバから出力される。   As shown in FIG. 2, the charge detection layer 12 is arranged in the Y direction with a large number of gate control signal lines 13 provided in parallel for each row of the charge detection elements 12c arranged in the X direction. And a large number of charge signal lines 14 provided in parallel for each column of the charge detection elements 12c. A gate control signal is supplied to the gate control signal line 13 in order to turn on / off the switch element 12b connected to each gate control signal line 13. In addition, a charge signal accumulated in the power storage unit 12 a connected to each charge signal line 14 flows out to each charge signal line 14. The gate control signal is output from a gate driver described later.

ゲート制御信号線13と電荷信号線14とは、上記のように直交して設けられているが、これらはその交差点15において接触しておらず、図3に示すように所定の間隔を空けて設けられている。そして、上記間隔の部分には絶縁層が設けられている。   The gate control signal line 13 and the charge signal line 14 are provided orthogonally as described above, but they are not in contact at the intersection 15 and are spaced at a predetermined interval as shown in FIG. Is provided. In addition, an insulating layer is provided at the interval.

また、検出部20は、多数の差動アンプ21と、ゲートドライバ30と、サンプリング回路40と、マルチプレクサ50と、AD変換器60とを備えている。   The detection unit 20 includes a number of differential amplifiers 21, a gate driver 30, a sampling circuit 40, a multiplexer 50, and an AD converter 60.

各差動アンプ21には、各電荷信号線14が接続されている。差動アンプ21はチャージアンプであり、リセットスイッチ21aと積分用コンデンサ21bとを備えている。   Each charge signal line 14 is connected to each differential amplifier 21. The differential amplifier 21 is a charge amplifier, and includes a reset switch 21a and an integrating capacitor 21b.

ゲートドライバ30は、放射線画像記録媒体10の各ゲート制御信号線13に選択的に順次ゲート制御信号を出力するものである。また、本実施形態におけるゲートドライバ30は、差動アンプ21の積分期間内においてスイッチ素子12bをオンオフ制御するゲート制御信号を出力するものであるが、その作用については後で詳述する。   The gate driver 30 selectively outputs gate control signals sequentially to each gate control signal line 13 of the radiation image recording medium 10. Further, the gate driver 30 in the present embodiment outputs a gate control signal for controlling on / off of the switch element 12b within the integration period of the differential amplifier 21, and the operation thereof will be described in detail later.

サンプリング回路40は、各差動アンプ21から出力された信号を所定のタイミングでサンプリングするものであり、いわゆる相関2重サンプリングを行うものである。その作用については後で詳述する。   The sampling circuit 40 samples the signal output from each differential amplifier 21 at a predetermined timing, and performs so-called correlated double sampling. The operation will be described in detail later.

マルチプレクサ50は、サンプリング回路40から出力されたアナログ画像信号を選択的に切り替えてAD変換器60に出力するものである。   The multiplexer 50 selectively switches the analog image signal output from the sampling circuit 40 and outputs the analog image signal to the AD converter 60.

AD変換器60は、マルチプレクサ50から出力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するものである。   The AD converter 60 converts the analog image signal output from the multiplexer 50 into a digital image signal.

次に、本放射線画像検出器による放射線画像の記録および読取りの作用について説明する。なお、図4に示すゲート制御信号線の電圧波形は、図2のA点における電圧波形を示すものであり、電荷信号線の電圧波形は、図2のB点における電圧波形を示すものであり、差動アンプの出力電圧の電圧波形は、図2のC点における電圧波形を示すものである。   Next, the operation of recording and reading a radiographic image by the radiographic image detector will be described. The voltage waveform of the gate control signal line shown in FIG. 4 shows the voltage waveform at point A in FIG. 2, and the voltage waveform of the charge signal line shows the voltage waveform at point B in FIG. The voltage waveform of the output voltage of the differential amplifier shows the voltage waveform at point C in FIG.

本放射線画像検出器を用いて放射線画像の記録を行う際には、まず、放射線画像記録媒体10の電荷発生層11側から被写体を透過した放射線が照射される。そして、その放射線の照射に応じて電荷発生層11において電荷が発生し、その電荷が電荷検出層12における蓄電部12aに蓄積されることにより放射線画像が蓄積記録される。   When a radiographic image is recorded using this radiographic image detector, first, radiation that has passed through the subject is irradiated from the side of the charge generation layer 11 of the radiographic image recording medium 10. Then, charges are generated in the charge generation layer 11 in response to the irradiation of the radiation, and the charges are accumulated in the power storage unit 12a in the charge detection layer 12, whereby a radiographic image is accumulated and recorded.

次に、上記のようにして蓄積記録された放射線画像を読取る作用について、図4に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。   Next, the operation of reading the radiation image stored and recorded as described above will be described with reference to the timing chart shown in FIG.

放射線画像を読取る際には、まず、図4のタイミングチャートに示すように、差動アンプ21におけるリセットスイッチ21aがオフされ、差動アンプ21における積分が開始される。そして、そのリセットスイッチ21aがオフされた直後の時点t1において、サンプリング回路40により各差動アンプ21から出力された出力電圧S1がサンプリングされる。そして、その時点t1の直後の時点t2において、ゲートドライバ30からゲート制御信号線13の1本にスイッチ素子12bをオン状態にするゲート制御信号が出力される。このスイッチ素子12bをオン状態にするゲート制御信号とは、具体的には、図4に示すように電圧立ち上げ信号である。そして、このゲート制御信号に応じてゲート制御信号線13に接続された電荷検出素子12cの各スイッチ素子12bがオンされ、その電荷検出素子12cの蓄積部12aに蓄積された電荷信号Qが各蓄電部12aに接続された電荷信号線14に出力される。 When reading a radiation image, first, as shown in the timing chart of FIG. 4, the reset switch 21 a in the differential amplifier 21 is turned off, and integration in the differential amplifier 21 is started. Then, at time t1 immediately after the reset switch 21a is turned off, the output voltage S1 output from each differential amplifier 21 is sampled by the sampling circuit 40. Then, at a time point t2 immediately after the time point t1, a gate control signal for turning on the switch element 12b is output from the gate driver 30 to one of the gate control signal lines 13. Specifically, the gate control signal for turning on the switch element 12b is a voltage rising signal as shown in FIG. Then, each switch element 12b of the charge detection device 12c connected to the gate control signal line 13 in response to the gate control signal is turned on, the charge detection device 12c charge signal Q S stored in the storage unit 12a of each It is output to the charge signal line 14 connected to the power storage unit 12a.

ここで、上記のようにゲートドライバ30からゲート制御信号線13にゲート制御信号が出力されると、上記のように蓄電部12aから電荷信号Qが流れ出すだけでなく、ゲート制御信号線13と電荷信号線14との交差点15近傍に形成された寄生容量Cに蓄積されたノイズ信号QN1も同時に電荷信号線14に流れ出す。つまり、図4に示すように、電荷信号線14には、電荷信号Qとノイズ信号QN1とが加算された信号が流れ出す。上記のようなノイズ信号QN1は、特に低線量領域において電荷信号Qと比較すると大きな信号となるため、これを取り除かなければ適切な画像信号を取得することができない。 Here, when the gate control signal from the gate driver 30 to the gate control signal line 13 as described above is output, not only the charge signal Q S from the power storage unit 12a as described above flows, the gate control signal lines 13 noise signal Q N1 accumulated in the parasitic capacitance C P that is formed at the intersection 15 near the charge signal line 14 also flows to the charge signal line 14 at the same time. That is, as shown in FIG. 4, a signal obtained by adding the charge signal Q S and the noise signal Q N1 flows out to the charge signal line 14. Noise signal Q N1 as described above, particularly since the large signal when compared to the charge signal Q S in the low-dose region, unless it is impossible to obtain an appropriate image signal remove it.

そこで、本放射線画像検出器においては、上記のようなノイズ信号QN1を取り除くため、図4に示すように、差動アンプ21の積分期間内の時点t3において、ゲートドライバ30から各ゲート制御信号線13にスイッチ素子12bをオフ状態にするゲート制御信号が出力される。このスイッチ素子12bをオフ状態にするゲート制御信号とは、具体的には、図4に示すように電圧立ち下げ信号である。上記のようにゲート制御信号線13に電圧立ち下げ信号が出力されると、ゲート制御信号線13と電荷信号線14との交差点近傍に形成された寄生容量Cによって、上記ノイズ信号QN1とは逆極性のノイズ補償信号QN2が発生し、このノイズ補償信号QN2も電荷信号線14に流れ出す。なお、電圧立ち下げ信号の大きさが電圧立ち上げ信号の大きさが同じであれば、一般的には、QN2=−QN1である。そして、この逆極性のノイズ補償信号QN2も差動アンプ21より積分され、その分差動アンプ21からの出力電圧値が小さくなる。つまり、上記のように逆極性のノイズ補償信号QN2も差動アンプ21より積分することにより実質的に上記ノイズ信号QN1を取り除いたことになる。 Therefore, in the present radiation image detector, in order to remove the noise signal Q N1 as described above, as shown in FIG. 4, each gate control signal is output from the gate driver 30 at the time t <b> 3 within the integration period of the differential amplifier 21. A gate control signal for turning off the switch element 12b is output to the line 13. The gate control signal for turning off the switch element 12b is specifically a voltage fall signal as shown in FIG. When the voltage falling signal to the gate control signal line 13 as described above is output, the parasitic capacitance C P that the gate control signal line 13 is formed near the intersection of the charge signal line 14, and the noise signal Q N1 Generates a noise compensation signal Q N2 having a reverse polarity, and this noise compensation signal Q N2 also flows out to the charge signal line 14. If the magnitude of the voltage fall signal is the same as the voltage rise signal, generally, Q N2 = −Q N1 . Then, the noise compensation signal Q N2 of the opposite polarity is integrated from the differential amplifier 21, the output voltage value from that amount differential amplifier 21 is reduced. That is, as described above, the noise compensation signal Q N2 having the opposite polarity is integrated by the differential amplifier 21 so that the noise signal Q N1 is substantially removed.

したがって、結果的には、ノイズ信号QN1が取り除かれた電荷信号Qが差動アンプ21において積分され、所定の積分時間終了直前の時点t4において、再びサンプリング回路40により差動アンプ21の出力電圧S2がサンプリングされ、その直後に差動アンプ21のリセットスイッチ21aがオンされる。 Thus, the result, the noise signal charge signal Q S where Q N1 is removed is integrated in the differential amplifier 21, at time t4, immediately before completion predetermined integration time, again the output of the differential amplifier 21 by the sampling circuit 40 The voltage S2 is sampled, and immediately thereafter, the reset switch 21a of the differential amplifier 21 is turned on.

そして、サンプリング回路40において、上記のようにしてサンプリングされた出力電圧S2から出力電圧S1が減算され、その減算された電圧値がアナログ画像信号として取得される。そして、上記のようにして取得されたアナログ画像信号は、マルチプレクサ50により、各差動アンプ21毎に切り替えられてAD変換器60に入力され、順次デジタル化されてデジタル画像信号が出力される。   Then, in the sampling circuit 40, the output voltage S1 is subtracted from the output voltage S2 sampled as described above, and the subtracted voltage value is acquired as an analog image signal. Then, the analog image signal acquired as described above is switched for each differential amplifier 21 by the multiplexer 50 and input to the AD converter 60, and is sequentially digitized to output a digital image signal.

そして、その後、ゲートドライバ30からゲート制御信号線13に順次選択的にゲート制御信号が出力され、上記と同様の作用が繰り返して行われることにより、放射線画像記録媒体10の全体のデジタル画像信号が取得される。   After that, gate control signals are sequentially and selectively output from the gate driver 30 to the gate control signal line 13, and the same operation as described above is repeatedly performed, so that the entire digital image signal of the radiation image recording medium 10 is To be acquired.

なお、上記実施形態の放射線画像検出器においては、スイッチ素子12bをオフ状態にするゲート制御信号を利用してノイズ補償信号QN2を発生させるようにしたが、これに限らず、ゲート制御信号とは別にスイッチ素子12bをオン状態にするゲート制御信号の電圧の向きとは逆向きの電圧の信号をゲート制御信号線13に出力するノイズ補償信号出力部を設け、このノイズ補償信号出力部から上記逆向きの電圧の信号をゲート制御信号線13に出力させることによって上記ノイズ補償信号QN2を発生させるようにしてもよい。なお、上記のようなノイズ補償信号出力部を設けるようにした場合には、スイッチ素子12bをオフ状態にするゲート制御信号は、積分終了後にゲート制御信号線13に出力する必要がある。 In the radiation image detector of the above embodiment, the noise compensation signal QN2 is generated using the gate control signal that turns off the switch element 12b. In addition, a noise compensation signal output unit that outputs a signal having a voltage opposite to the direction of the voltage of the gate control signal that turns on the switch element 12b to the gate control signal line 13 is provided. The noise compensation signal Q N2 may be generated by outputting a signal having a reverse voltage to the gate control signal line 13. When the noise compensation signal output unit as described above is provided, the gate control signal for turning off the switch element 12b needs to be output to the gate control signal line 13 after the integration is completed.

また、上記実施形態の放射線画像検出器においては、スイッチ素子12bをオン状態にする際のゲート制御信号の電位差と、スイッチ素子12bをオフ状態にする際のゲート制御信号の電位差とを同じにしたが、これに限らず、たとえば、ノイズ信号の発生量がゲート制御信号の電位変化の方向によって異なるような場合には、互いに異なる電位差となるようにしてもよく、たとえば、スイッチ素子12bをオフ状態にする際のゲート制御信号の電位をさらに下げるようにしてもよい。   In the radiation image detector of the above-described embodiment, the potential difference of the gate control signal when the switch element 12b is turned on is the same as the potential difference of the gate control signal when the switch element 12b is turned off. However, the present invention is not limited to this. For example, when the amount of noise signal generated varies depending on the direction of potential change of the gate control signal, the potential difference may be different. For example, the switch element 12b is turned off. The potential of the gate control signal at the time may be further lowered.

本発明の放射線画像検出器の一実施形態の放射線画像記録媒体の斜視図The perspective view of the radiographic image recording medium of one Embodiment of the radiographic image detector of this invention 本発明の放射線画像検出器の一実施形態の検出部と、放射線画像記録媒体の電荷検出層の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the detection part of one Embodiment of the radiographic image detector of this invention, and the electric charge detection layer of a radiographic image recording medium. ゲート制御信号線と電荷信号線との配置を説明するための図The figure for demonstrating arrangement | positioning of a gate control signal line and an electric charge signal line 本発明の放射線画像検出器の一実施形態の作用を説明するためのタイミングチャートTiming chart for explaining the operation of one embodiment of the radiation image detector of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

10 放射線画像検出器
11 電荷発生層
12 電荷検出層
12a 蓄電部
12b スイッチ素子
12c 電荷検出素子
13 ゲート制御信号線
14 電荷信号線
21 差動アンプ
寄生容量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Radiation image detector 11 Charge generation layer 12 Charge detection layer 12a Power storage part 12b Switch element 12c Charge detection element 13 Gate control signal line 14 Charge signal line 21 Differential amplifier CP Parasitic capacitance

Claims (3)

放射線画像を担持した放射線の照射を受けて電荷を発生する電荷発生部と、該電荷発生部において発生した電荷を蓄積する蓄電部および該蓄電部に蓄積された電荷信号を読み出すスイッチ素子を有し、直交する方向に2次元状に多数配列された電荷検出素子と、前記直交する方向のうちのいずれか一方の方向に配列された前記電荷検出素子の列毎に並列して設けられた、前記電荷信号が流れ出す多数の電荷信号線と、前記直交する方向のうちの他方の方向に配列された前記電荷検出素子の行毎に並列して設けられた、前記スイッチ素子をオンオフ制御するゲート制御信号が出力される多数のゲート制御信号線とを有する放射線画像記録媒体と、前記ゲート制御信号を前記ゲート制御信号線に出力するゲート制御信号出力部と前記電荷信号線に流れ出した前記電荷信号を積分して前記放射線画像を表す画像信号を検出するチャージアンプを有する検出部とを備えた放射線画像検出器において、
前記チャージアンプにおける前記電荷信号の積分期間内において、前記スイッチ素子をオン状態にする前記ゲート制御信号の電圧の向きとは逆向きの電圧の信号を前記各ゲート制御信号線に出力するノイズ補償信号出力部を備えたことを特徴とする放射線画像検出器。
A charge generation unit that generates a charge upon irradiation with radiation carrying a radiographic image; a storage unit that stores the charge generated in the charge generation unit; and a switch element that reads a charge signal stored in the storage unit A plurality of charge detection elements arranged two-dimensionally in an orthogonal direction and provided in parallel for each column of the charge detection elements arranged in any one of the orthogonal directions, A gate control signal for controlling on / off of the switch elements provided in parallel for each row of the charge detection elements arranged in the other of the orthogonal directions and a large number of charge signal lines from which charge signals flow. A radiographic image recording medium having a plurality of gate control signal lines to be output, a gate control signal output unit for outputting the gate control signal to the gate control signal line, and the charge signal line In the radiation image detector having a detecting portion having a charge amplifier for detecting an image signal by integrating the charge signal out is representative of the radiation image,
A noise compensation signal for outputting a signal having a voltage opposite to the voltage direction of the gate control signal for turning on the switch element to each gate control signal line within the integration period of the charge signal in the charge amplifier. A radiation image detector comprising an output unit.
前記ゲート制御信号出力部が、前記ノイズ補償信号出力部として前記逆向きの電圧の信号を出力するものであることを特徴とする請求項1記載の放射線画像検出器。   The radiographic image detector according to claim 1, wherein the gate control signal output unit outputs the reverse voltage signal as the noise compensation signal output unit. 前記チャージアンプによる積分開始から前記スイッチ素子をオン状態にするゲート制御信号の出力までの期間内における第1の時点までに前記チャージアンプにより積分された第1の信号を取得し、前記逆向きの電圧の信号の出力後であって前記積分期間内における第2の時点までに前記チャージアンプにより積分された第2の信号を取得し、前記第2の信号と前記第1の信号との差を前記画像信号として取得する相関2重サンプリング制御部を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の放射線画像検出器。   A first signal integrated by the charge amplifier is acquired by a first time point within a period from the start of integration by the charge amplifier to the output of a gate control signal for turning on the switch element. A second signal integrated by the charge amplifier after the output of the voltage signal and before the second time point in the integration period is obtained, and a difference between the second signal and the first signal is obtained. The radiographic image detector according to claim 1, further comprising a correlated double sampling control unit that acquires the image signal.
JP2004287319A 2004-09-30 2004-09-30 Radiation image detector Withdrawn JP2006101396A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004287319A JP2006101396A (en) 2004-09-30 2004-09-30 Radiation image detector
US11/238,010 US7550732B2 (en) 2004-09-30 2005-09-29 Radiation image detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004287319A JP2006101396A (en) 2004-09-30 2004-09-30 Radiation image detector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006101396A true JP2006101396A (en) 2006-04-13

Family

ID=36240755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004287319A Withdrawn JP2006101396A (en) 2004-09-30 2004-09-30 Radiation image detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006101396A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8680470B2 (en) 2011-02-01 2014-03-25 Fujifilm Corporation Radiographic imaging device, computer-readable medium storing program for controlling radiographic imaging device, and method for controlling radiographic imaging device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8680470B2 (en) 2011-02-01 2014-03-25 Fujifilm Corporation Radiographic imaging device, computer-readable medium storing program for controlling radiographic imaging device, and method for controlling radiographic imaging device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4403045B2 (en) Radiation image detector
JP4819561B2 (en) Solid-state imaging device
US20160178764A1 (en) Radiation imaging apparatus and radiation imaging system
KR101842259B1 (en) Image sensor and X-ray image sensing module including the same
US7257500B2 (en) Signal detecting method and device, and radiation image signal detecting method and system
JP4949964B2 (en) Radiation image detector
JP2014048204A (en) Radiation imaging apparatus, and radiation imaging system
US10352765B2 (en) Radiation imaging apparatus having function of detecting start of radiation irradiation and radiation imaging system
US7948539B2 (en) Signal detection method and apparatus, and radiation image signal detection method and system
JP2014216794A (en) Radiation imaging device and radiation inspection device
US7550732B2 (en) Radiation image detector
JP4358716B2 (en) Radiation image detector
JP2006101396A (en) Radiation image detector
JP2009284181A (en) Solid-state imaging apparatus
JP7441033B2 (en) Radiation imaging devices and radiation imaging systems
JP4265964B2 (en) Radiation image reading method and apparatus
JP4619640B2 (en) Signal detection method and apparatus
JP2009207048A (en) Radiograph signal detection system and method thereof
US11815635B2 (en) Radiographic apparatus and radiographic system
JP4501745B2 (en) Light or radiation detector
JP2008131385A (en) Solid-state imaging device
JP2007306481A (en) Light or radiation imaging apparatus
JP2005269441A (en) Charge detection circuit and image sensor having the same
JP2005164415A (en) Radiological image reading device and detector
JP2017143114A (en) Radiation imaging device and radiation imaging system

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20061207

A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20071204