JP2006112803A - 放射線検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＬＶＤＳ方式の制御信号により制御されるアンプＩＣを実装したアンプＩＣ実装フレキシブル基板を備えた放射線検出装置において、ＬＶＤＳの終端不良による不要な電磁放射の発生を防止する。
【解決手段】 フレキシブル基板２１上にマルチチャネルアンプＩＣ２２を実装したマルチチャネルアンプＩＣ実装フレキシブル基板２０を、フレキシブル基板２１上に抵抗等の素子を実装可能な例えばＣＯＦと呼ばれる形態のものとして、制御信号用配線２４上のマルチチャネルアンプＩＣ２２の直近にＬＶＤＳ用の終端抵抗２５を配する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、画像情報を担持する放射線の照射を受けて前記画像情報を記録し、記録した前記画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器、この固体検出器から出力された画像信号を検出するアンプＩＣを実装したアンプＩＣ実装フレキシブル基板、およびアンプＩＣを制御する制御手段を備えた基板等から構成される放射線検出装置において、特にその装置構成に関するものである。

今日、医療診断等を目的とする放射線撮影において、放射線を検出して得た電荷を潜像電荷として蓄電部に一旦蓄積し、該蓄積した潜像電荷を放射線画像情報を表す電気信号に変換して出力する放射線固体検出器（以下単に検出器ともいう）を使用する放射線画像情報記録読取装置が各種提案されている。この装置において使用される放射線固体検出器としては、種々のタイプのものが提案されているが、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面から、検出器に読取光（読取用の電磁波）を照射して読み出す光読出方式のものがある。

本出願人は、読出しの高速応答性と効率的な信号電荷の取り出しの両立を図ることができる光読出方式の放射線固体検出器として、特許文献１や特許文献２等において、記録用の放射線あるいは該放射線の励起により発せられる光（以下記録光という）に対して透過性を有する第１導電層、記録光を受けることにより導電性を呈する記録用光導電層、第１導電層に帯電される電荷と同極性の電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該同極性の電荷と逆極性の電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層、読取光の照射を受けることにより導電性を呈する読取用光導電層、読取光に対して透過性を有する複数の線状電極を備えた第２導電層を、この順に積層して成り、記録用光導電層と電荷輸送層との界面に形成される蓄電部に、画像情報を担持する潜像電荷（静電潜像）を蓄積する検出器を提案している。

このような検出器から電荷を検出する場合、各線状電極毎に電荷検出用のチャージアンプを接続する必要があるが、線状電極の配線ピッチは約１００μｍと非常に狭いため、一般的に複数のチャージアンプが集積化されたマルチチャネルアンプＩＣが用いられる。このマルチチャネルアンプＩＣは、フレキシブル基板上に実装され、アンプＩＣ実装フレキシブル基板（ＴＣＰ（Tape Carrier Package）等）の形態で検出器に接続され、さらにこのアンプＩＣ実装フレキシブル基板にはマルチチャネルアンＩＣを制御するための制御手段やチャージアンプにより検出された画像信号を処理するための画像処理手段等を備えた基板が接続される。
特開２０００−１０５２９７号公報 特開２０００−２８４０５６号公報

ところで、マルチチャネルアンプＩＣは、ＩＣ外部から入力される制御信号により内部のチャージアンプ等の動作が制御されるものであるが、ＩＣ内部においては制御信号用の配線と画像信号用の配線との間が非常に狭いため、制御信号用の配線に制御信号が流れた際に、画像信号用の配線側にカップリングノイズが発生してしまう。上記の検出器から出力される画像信号は非常に微弱なアナログ信号であるため、このようなカップリングノイズが画像信号に重畳してしまうと、画像信号の検出に無視出来ない程の影響を与えてしまう。

そのため、この問題を解消するために、制御信号をＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）方式によりマルチチャネルアンプＩＣ内へ入力する方法が提案されている。このＬＶＤＳ方式は、２本の制御信号用のラインを用いて互いに逆相の信号を伝達させるため、マルチチャネルアンプＩＣ内部において制御信号によるカップリングノイズが発生した場合でも、２本のラインのカップリングノイズ同士を互いに相殺させることができるものである。このＬＶＤＳ方式を用いる場合には、制御信号の反射を防止するためにマルチチャネルアンプＩＣの制御信号入力用の端子のなるべく近傍に終端抵抗を設ける必要があるため、制御手段等を備えた基板上にこの終端抵抗を実装している。

しかしながら、上記のような検出器を備えた放射線検出装置においては、装置の検出面のサイズに対して画像検出領域を広くする所謂狭額縁化が求められているため、一般的にアンプＩＣ実装フレキシブル基板を折り曲げて基板を固体検出器の裏側に配置する構成とされているが、上述したように検出器から出力される画像信号は非常に微弱なアナログ信号であるため、マルチチャネルアンプＩＣと検出器との間隔を広げてしまうとこの間の配線に多大なノイズが重畳してしまうため、マルチチャネルアンプＩＣは極力検出器に近い位置に配置する必要があり、そのような態様とした場合には必然的にマルチチャネルアンプＩＣは制御手段およびＬＶＤＳ用の終端抵抗を備えた基板から遠ざかってしまうため、終端不良により不要な電磁放射が生じて画像信号のノイズの原因となってしまっていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ＬＶＤＳ方式の制御信号により制御されるアンプＩＣを実装したアンプＩＣ実装フレキシブル基板を備えた放射線検出装置において、ＬＶＤＳの終端不良による不要な電磁放射の発生を防止した放射線検出装置を提供することを目的とするものである。

本発明による放射線検出装置は、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器と、固体検出器から出力された画像信号を検出するアンプＩＣを、フレキシブル基板上に実装したアンプＩＣ実装フレキシブル基板と、アンプＩＣを制御する制御手段を備えた基板とを備え、固体検出器と基板とがアンプＩＣ実装フレキシブル基板により接続されてなる放射線検出装置であって、制御手段は、少なくとも１つの制御信号をＬＶＤＳ方式により出力してアンプＩＣを制御するものであり、ＬＶＤＳ用の終端抵抗が、アンプＩＣ実装フレキシブル基板に実装されていることを特徴とするものである。

ここで「固体検出器」とは、被写体の画像情報を担持する放射線を検出して被写体に関する放射線画像を表す画像信号を出力する検出器であって、入射した放射線を直接または一旦光に変換した後に電荷に変換し、この電荷を外部に出力させることにより、被写体に関する放射線画像を表す画像信号を得ることができるものである。

この固体検出器には種々の方式のものがあり、例えば、放射線を電荷に変換する電荷生成プロセスの面からは、放射線が照射されることにより蛍光体から発せられた蛍光を光導電層で検出して得た信号電荷を蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を画像信号（電気信号）に変換して出力する光変換方式の固体検出器、あるいは、放射線が照射されることにより光導電層内で発生した信号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の固体検出器等、あるいは、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面からは、蓄電部と接続されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を走査駆動して読み出すＴＦＴ読出方式のものや、読取光（読取用の電磁波）を検出器に照射して読み出す光読出方式のもの等、さらには、前記直接変換方式と光読出方式を組み合わせた本願出願人による上記特許文献２において提案している改良型直接変換方式のもの等がある。

また「アンプＩＣ」は、電荷を検出するアンプの種類についてはチャージアンプを始めとしてどのような種類のものでもよく、またＩＣ内に複数のアンプを内蔵したマルチチャネルアンプＩＣとしてもよい。

本発明による放射線検出装置によれば、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器と、固体検出器から出力された画像信号を検出するアンプＩＣを、フレキシブル基板上に実装したアンプＩＣ実装フレキシブル基板と、アンプＩＣを制御する制御手段を備えた基板とを備え、固体検出器と基板とがアンプＩＣ実装フレキシブル基板により接続されてなる放射線検出装置において、制御手段を少なくとも１つの制御信号をＬＶＤＳ方式により出力してアンプＩＣを制御するものとし、ＬＶＤＳ用の終端抵抗をアンプＩＣ実装フレキシブル基板に実装したことにより、アンプＩＣの直近に終端抵抗を配置することが可能となるため、終端不良による不要な電磁放射の発生を防止することができ、その結果装置全体のＳ/Ｎを向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態の放射線検出装置の概略構成図、図２は上記放射線検出装置のマルチチャネルアンプＩＣ実装フレキシブル基板の概略構成図、図３は図１中のIII−III線部分においてマルチチャネルアンプＩＣ実装フレキシブル基板を折り曲げた状態を示す断面図である。

この放射線検出装置１は、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器１０と、固体検出器１０から出力された画像信号を検出するマルチチャネルアンプＩＣ２２をフレキシブル基板２１上に実装したマルチチャネルアンプＩＣ実装フレキシブル基板２０と、マルチチャネルアンプＩＣ２２を始め放射線検出装置１の各部を統合制御する不図示の制御手段およびマルチチャネルアンプＩＣ２２により検出された画像信号を処理する不図示の画像処理手段等を備えた基板３０と、固体検出器１０内のＴＦＴを制御するためのＴＦＴ制御用基板３１とから構成される。固体検出器１０と基板３０とはマルチチャネルアンプＩＣ実装フレキシブル基板２０により接続され、固体検出器１０とＴＦＴ制御用基板３１とはフレキシブル基板３２により接続されている。また基板３０とＴＦＴ制御用基板３１とは基板接続用配線３３により接続されている。

固体検出器１０は、ガラス基板１５上に、ａ−Ｓｉ ＴＦＴからなる第１の導電層１４、Ｘ線の照射を受けることにより電荷を発生して導電性を呈する光導電層１３、第２の導電層１２、絶縁層１１がこの順に積層されたものである。

第１の導電層１４は、各画素毎に対応してＴＦＴが形成されており、各ＴＦＴの出力ラインはマルチチャネルアンプＩＣ実装フレキシブル基板２０に接続されている。また各ＴＦＴの制御ラインはフレキシブル基板３２を介してＴＦＴ制御用基板３１に接続されている。

この固体検出器１０は、第１の導電層１４と第２の導電層１２との間に電界を形成している際に、光導電層１３にＸ線が照射されると、光導電層１３内に電荷対が発生し、この電荷対の量に応じた潜像電荷が第１の導電層１４内に蓄積されるものである。蓄積された潜像電荷を読み取る際には、第１の導電層１４のＴＦＴを順次駆動して、各画素に対応した潜像電荷に基づく画像信号を出力ラインから出力させて、この画像信号をマルチチャネルアンプＩＣ２２により検出することにより、潜像電荷が担持する静電潜像を読み取ることができる。

マルチチャネルアンプＩＣ実装フレキシブル基板２０は、フレキシブル基板２１上にマルチチャネルアンプＩＣ２２を実装した所謂ＣＯＦ（Chip On Film）と呼ばれる形態のものである。

マルチチャネルアンプＩＣ２２は、内部に固体検出器１０の各ＴＦＴの出力ラインから出力された信号を検出するための複数のチャージアンプ、この複数のチャージアンプを複合するマルチプレクサー、およびマルチプレクサーから出力された信号をＡＤ変換するＡＤ変換器等を備えており、これらの動作は基板３０上の制御手段から送信される制御信号に基づいて制御されるものである。なお、マルチチャネルアンプＩＣ２２内で上述したような制御信号によるカップリングノイズが発生するのを防止するため、制御手段は、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）方式により制御信号を出力してマルチチャネルアンプＩＣ２２内の各部を制御するものとしている。

ＬＶＤＳ方式は、２本のラインを用いて互いに逆相の制御信号を伝達させて、マルチチャネルアンプＩＣ２２内部において制御信号によるカップリングノイズが発生した場合でも、２本のラインのカップリングノイズ同士を互いに相殺させることが可能なものであり、この方式を用いるにともなってマルチチャネルアンプＩＣ２２は制御手段から２本のラインに分けて送信される制御信号を入力させるための２つの制御信号入力用端子を備えたものとなっている。また、マルチチャネルアンプＩＣ２２は、これ以外に固体検出器１０の各ＴＦＴの出力ラインから出力された信号を入力するための複数の画像信号入力用端子と、外部に画像信号を出力するための少なくとも１つの出力用端子とを備えている。

フレキシブル基板２１は、固体検出器１０の各ＴＦＴの出力ラインとマルチチャネルアンプＩＣ２２の画像信号入力用端子とを接続するための複数の入力用配線２３と、制御手段とマルチチャネルアンプＩＣ２２の制御信号入力用端子とを接続するための２本の制御信号用配線２４と、基板３０上の画像処理手段とマルチチャネルアンプＩＣ２２の出力用端子とを接続するための出力用配線２６とを備えている。

さらに、ＬＶＤＳ方式を用いる場合には、制御信号の反射を防止するためにマルチチャネルアンプＩＣ２２の制御信号入力用端子のなるべく近傍に終端抵抗を設ける必要があるため、本実施の形態においては、マルチチャネルアンプＩＣ実装フレキシブル基板２０を、フレキシブル基板２１上に抵抗等の素子を実装可能なＣＯＦと呼ばれる形態のものとして、図２に示すように制御信号用配線２４上のマルチチャネルアンプＩＣ２２の直近にＬＶＤＳ用の終端抵抗２５を配しているため、終端不良による不要な電磁放射の発生を防止することができ、その結果装置全体のＳ/Ｎを向上させることができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記に限定されるものではなく、例えば、固体検出器は光読出方式のものであってもよい。

本発明の一実施の形態の放射線検出装置の概略構成図 上記放射線検出装置のマルチチャネルアンプＩＣ実装フレキシブル基板の概略構成図 図１中のIII−III線部分においてマルチチャネルアンプＩＣ実装フレキシブル基板を折り曲げた状態を示す断面図

符号の説明

１ 放射線検出装置
１０ 固体検出器
２０ アンプＩＣ実装フレキシブル基板
２１ フレキシブル基板
２２ マルチチャネルアンプＩＣ
２３ 入力用配線
２４ 制御信号用配線
２５ 終端抵抗
２６ 出力用配線
３０ 基板
３１ ＴＦＴ制御用基板
３２ フレキシブル基板
３３ 基板接続用配線

Claims (1)

1. 画像情報を担持する放射線の照射を受けて前記画像情報を記録し、記録した前記画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器と、
   該固体検出器から出力された前記画像信号を検出するアンプＩＣを、フレキシブル基板上に実装したアンプＩＣ実装フレキシブル基板と、
   前記アンプＩＣを制御する制御手段を備えた基板とを備え、
   前記固体検出器と前記基板とが前記アンプＩＣ実装フレキシブル基板により接続されてなる放射線検出装置であって、
   前記制御手段は、少なくとも１つの制御信号をＬＶＤＳ方式により出力して前記アンプＩＣを制御するものであり、
   前記ＬＶＤＳ用の終端抵抗が、前記アンプＩＣ実装フレキシブル基板に実装されていることを特徴とする放射線検出装置。

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