JP2007000249A - Imaging sensor and imaging device using the same - Google Patents

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Susumu Adachi
晋 足立
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Shimadzu Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging sensor capable of accurately reading electric charge information, and an imaging device using the same. <P>SOLUTION: Noise of the same amplitude enters a gate driver circuit 38 to drive to a flat panel X-ray detector (FPD) 3 by applying driving signals to the detector whenever the driving signals are switched on or off as a control circuit 5 controls the motion of a switching power supply 39 as synchronized with the driving signals from the circuit 38. If the noise has the same amplitude, the noise can be corrected by means of the offset correction and can be removed. Accordingly, even if the noise of the same amplitude enters, the carrier, which is the electric charge information, can be accurately read by correcting the noise by means of the offset correction, etc. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、医療分野、工業分野、さらには原子力分野などに用いられる撮像センサおよびそれを用いた撮像装置に関する。   The present invention relates to an image sensor used in the medical field, industrial field, and nuclear field, and an image pickup apparatus using the same.

検出された光または放射線に基づいて撮像を行う撮像装置は、光または放射線を検出する光または放射線検出器を備えている。X線検出器を例に採って説明する。X線検出器はX線感応型のX線変換層(半導体層)を備えており、X線の入射によりX線変換層はキャリア(電荷情報)に変換し、その変換されたキャリアを読み出すことでX線を検出する。X線変換層としては非晶質のアモルファスセレン(a−Se)膜が用いられる(例えば、非特許文献1参照)。   An imaging apparatus that performs imaging based on detected light or radiation includes a light or radiation detector that detects light or radiation. An X-ray detector will be described as an example. The X-ray detector has an X-ray sensitive X-ray conversion layer (semiconductor layer), and the X-ray conversion layer converts into carriers (charge information) by the incidence of X-rays, and reads the converted carriers. To detect X-rays. As the X-ray conversion layer, an amorphous selenium (a-Se) film is used (for example, see Non-Patent Document 1).

被検体にX線を照射して放射線撮像を行う場合には、被検体を透過した放射線像がアモルファスセレン膜上に投影されて、像の濃淡に比例したキャリアが膜内に発生する。その後、膜内で生成されたキャリアが、2次元状に配列されたキャリア収集電極に収集されて、所定時間(『蓄積時間』とも呼ばれる)分だけ積分された後、薄膜トランジスタを経由して外部に読み出される。   When radiation imaging is performed by irradiating the subject with X-rays, a radiation image transmitted through the subject is projected onto the amorphous selenium film, and carriers proportional to the density of the image are generated in the film. After that, the carriers generated in the film are collected by the two-dimensionally arranged carrier collecting electrodes and integrated for a predetermined time (also referred to as “accumulation time”). Read out.

このようなX線検出器の周辺には、薄膜トランジスタのスイッチングのON/OFFの切り換えを行うゲートドライバ回路や、キャリアを読み出すためのアンプアレイ回路といった周辺回路が配設されている。駆動回路はX線検出器に駆動信号を与えてX線検出器を駆動させ、キャリアの読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出されたキャリアをアンプアレイ回路が受け取る。これらの回路とX線検出器とを含めて撮像センサを構成している。   Around such an X-ray detector, peripheral circuits such as a gate driver circuit for switching ON / OFF of switching of the thin film transistor and an amplifier array circuit for reading carriers are arranged. The drive circuit gives a drive signal to the X-ray detector to drive the X-ray detector, and the amplifier array circuit receives the read carrier based on a read signal related to reading of the carrier. These circuits and an X-ray detector constitute an image sensor.

ところで、電源がスイッチング電源の場合には、スイッチング電源の基準クロックに同期し、その基準クロックの整数倍の周期で各駆動信号を動作させる技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−87254号公報(第10,12−15頁、図6,10) W. Zhao, et al. , "A flat panel detector for digital radiology using active matrix readout of amorphous selenium," Proc. SPIE Vol. 2708, pp. 523 - 531, 1996.
By the way, when the power supply is a switching power supply, a technique has been proposed in which each drive signal is operated in a cycle that is an integral multiple of the reference clock in synchronization with the reference clock of the switching power supply (for example, see Patent Document 1).
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-87254 (pages 10, 12-15, FIGS. 6 and 10) W. Zhao, et al., "A flat panel detector for digital radiology using active matrix readout of amorphous selenium," Proc. SPIE Vol. 2708, pp. 523-531, 1996.

しかしながら、ゲートドライバ回路やアンプアレイ回路のような周辺回路は電源からのノイズに非常に敏感である。したがって、所定の電圧に整流を単純に行うドロッパ方式で電源から電力を供給する。このドロッパ方式の場合には低ノイズを実現することができるが、電源部本体が大型化してしまう。また、自己発熱も大きく変換効率が悪いという問題がある。   However, peripheral circuits such as gate driver circuits and amplifier array circuits are very sensitive to noise from the power supply. Therefore, power is supplied from the power supply by a dropper method that simply rectifies the voltage to a predetermined voltage. In the case of this dropper system, low noise can be realized, but the power source body becomes large. Further, there is a problem that self-heating is large and conversion efficiency is poor.

一方、小型で変換効率が良いスイッチング方式の場合には、上述した特許文献1の課題でも述べられているように、スイッチング動作によるノイズが大きい。例えば、図8に示すように電源内部回路のON/OFFの切り換え(スイッチング動作)を行うと、その切り換え時に交流成分としてリップル電圧が発生し、そのリップル電圧によるノイズが重畳する。かかるスイッチング方式をそのまま採用すると、ノイズによって各回路に影響を及ぼして電荷情報(すなわちキャリア)を正確に読み出すことができなくなる。フィルタによってノイズを除去することも考えられるが、上述したリップルのようなノイズまで除去することができない。そこで、上述した特許文献1によって上記課題を解決することができるが、特許文献1以外の手法でも課題を解決することが望まれる。   On the other hand, in the case of a switching method that is small and has good conversion efficiency, as described in the above-mentioned problem of Patent Document 1, noise due to the switching operation is large. For example, when the power supply internal circuit is switched ON / OFF (switching operation) as shown in FIG. 8, a ripple voltage is generated as an AC component at the time of switching, and noise due to the ripple voltage is superimposed. If such a switching method is employed as it is, it will be impossible to accurately read out charge information (ie, carriers) due to the influence of each circuit due to noise. Although it is conceivable to remove noise by a filter, noise such as the ripple described above cannot be removed. Thus, although the above-described problem can be solved by the above-described Patent Document 1, it is desired that the problem be solved by a method other than Patent Document 1.

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、電荷情報を正確に読み出すことができる撮像センサおよびそれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an imaging sensor that can accurately read out charge information and an imaging apparatus using the imaging sensor.

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、光または放射線の入射により前記光または放射線の情報を電荷情報に変換し、その変換された電荷情報を読み出すことで光または放射線を検出する光または放射線検出器と、その検出器に駆動信号を与えて駆動させる駆動手段と、前記電荷情報の読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出された電荷情報を受け取る読み出し手段と、前記駆動手段および読み出し手段の少なくともいずれか一方の手段に電力を供給する電源とを備えた撮像センサであって、前記駆動手段からの駆動信号、および前記読み出し手段への読み出し信号の少なくともいずれか一方の信号に同期して前記電源が動作する制御を行う制御手段を備えることを特徴とするものである。
In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
That is, according to the first aspect of the present invention, light or radiation detection detects light or radiation by converting the light or radiation information into charge information by the incidence of light or radiation and reading the converted charge information. , Drive means for driving the detector by giving a drive signal, read means for receiving the read charge information based on a read signal related to reading of the charge information, the drive means and the read means An imaging sensor including a power supply for supplying power to at least one of the driving means, and in synchronization with at least one of the driving signal from the driving means and the reading signal to the reading means Control means for controlling the power supply to operate is provided.

[作用・効果]請求項1に記載の発明によれば、光または放射線検出器に駆動信号を与えて駆動させる駆動手段、および電荷情報の読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出された電荷情報を受け取る読み出し手段について、駆動手段からの駆動信号、および読み出し手段への読み出し信号の少なくともいずれか一方の信号に同期して電源が動作する制御を行うことで、駆動信号あるいは読み出し信号のONまたはOFFの切り換え毎に同じ振幅のノイズが入る。ノイズが同じ振幅であればオフセット補正などで補正して除去することが可能になる。したがって、同じ振幅のノイズが混入したとしてもオフセット補正などで補正すれば、電荷情報を正確に読み出すことができる。   [Operation / Effect] According to the first aspect of the present invention, reading is performed based on the driving means for driving the light or radiation detector by supplying the driving signal and the reading signal related to the reading of the charge information. For the readout means that receives the charge information, the drive signal or the readout signal is turned on by performing control that the power supply operates in synchronization with at least one of the drive signal from the drive means and the readout signal to the readout means. Alternatively, noise with the same amplitude is input every time the switch is turned OFF. If the noise has the same amplitude, it can be corrected and removed by offset correction or the like. Therefore, even if noise with the same amplitude is mixed, the charge information can be accurately read out by correcting it by offset correction or the like.

また、駆動の中でも、電荷情報に関する読み出しデータをサンプリングするタイミング(読み出し信号の一例)や、アナログ値からディジタル値へと変換するA/D変換のタイミング(読み出し信号の一例)がノイズに最も敏感となる。したがって、それ以外のタイミングではノイズに敏感でないので、それ以外のタイミングに同期するように電源が動作するようにすれば、低ノイズの撮像センサを実現することができる。その結果、電荷情報を正確に読み出すことができる。   Also, during driving, the timing for sampling read data related to charge information (an example of a read signal) and the timing of A / D conversion for converting an analog value into a digital value (an example of a read signal) are most sensitive to noise. Become. Therefore, since it is not sensitive to noise at other timings, a low-noise imaging sensor can be realized if the power supply operates so as to synchronize with other timings. As a result, charge information can be read accurately.

上述した発明の電源の一例は、直流電圧を生成するスイッチング電源である(請求項2に記載の発明)。スイッチング電源の場合には、大きいノイズが混入し易いが小型化した撮像センサを実現することができる。この発明が適用することで、低ノイズで、かつ小型化した撮像センサを実現することができる。   An example of the power supply of the invention described above is a switching power supply that generates a DC voltage (the invention according to claim 2). In the case of a switching power supply, it is possible to realize a downsized imaging sensor that is likely to contain large noise. By applying the present invention, it is possible to realize an image sensor with low noise and a reduced size.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の撮像センサを用いた撮像装置であって、前記装置は、前記撮像センサと、画像処理を行う画像処理手段とを備え、前記撮像センサは、光または放射線の入射により前記光または放射線の情報を電荷情報に変換し、その変換された電荷情報を読み出すことで光または放射線を検出する光または放射線検出器と、その検出器に駆動信号を与えて駆動させる駆動手段と、前記電荷情報の読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出された電荷情報を受け取る読み出し手段と、前記駆動手段および読み出し手段の少なくともいずれか一方の手段に電力を供給する電源とを備えるとともに、前記駆動手段からの駆動信号、および前記読み出し手段への読み出し信号の少なくともいずれか一方の信号に同期して前記電源が動作する制御を行う制御手段を備え、前記画像処理手段は、前記光または放射線検出器で検出されたデータに基づいて画像処理を行い、その検出器での検出および画像処理部による画像処理の一連の処理で撮像を行うことを特徴とするものである。   The invention according to claim 3 is an image pickup apparatus using the image pickup sensor according to claim 1 or 2, wherein the apparatus includes the image sensor and image processing means for performing image processing. The imaging sensor converts light or radiation information into charge information by the incidence of light or radiation, and detects light or radiation by reading the converted charge information; and At least one of driving means for driving the detector by supplying a driving signal, reading means for receiving the read charge information based on a read signal related to reading of the charge information, and the driving means and the reading means A power supply for supplying power to one means, and at least a drive signal from the drive means and a read signal to the read means Control means for controlling the power supply to operate in synchronization with one of the signals, and the image processing means performs image processing based on data detected by the light or radiation detector, and the detector The imaging is performed by a series of processes of detection and image processing by the image processing unit.

[作用・効果]請求項3に記載の発明によれば、光または放射線検出器に駆動信号を与えて駆動させる駆動手段、および電荷情報の読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出された電荷情報を受け取る読み出し手段について、駆動手段からの駆動信号、および読み出し手段への読み出し信号の少なくともいずれか一方の信号に同期して電源が動作する制御を行うことで、電荷情報を正確に読み出すことができる。したがって、この正確に読み出された電荷情報に基づいて、光または放射線検出器はデータを正確に検出することができ、画像処理手段による画像処理の一連の処理で撮像を正確に行うことができる。   [Operation / Effect] According to the third aspect of the present invention, reading is performed based on the driving means for driving the light or radiation detector by supplying the driving signal and the reading signal related to the reading of the charge information. For the readout means for receiving the charge information, the charge information is accurately read out by controlling the power supply to operate in synchronization with at least one of the drive signal from the drive means and the readout signal to the readout means. Can do. Therefore, the light or radiation detector can accurately detect data based on the accurately read charge information, and can accurately perform imaging by a series of image processing by the image processing means. .

上述した発明において、光または放射線検出器で検出されたデータに対するオフセット補正を行うオフセット補正手段を備えるのが好ましい(請求項4に記載の発明)。かかるオフセット補正手段を備えれば、駆動信号のONまたはOFFの切り換え毎に同じ振幅のノイズが入った際に、そのノイズをオフセット補正手段で補正して除去することが可能になる。したがって、同じ振幅のノイズが混入したとしてもオフセット補正で補正すれば、電荷情報を正確に読み出すことができるとともに、画像処理手段による画像処理の一連の処理で撮像を正確に行うことができる。   In the above-described invention, it is preferable to provide an offset correction means for performing offset correction on data detected by a light or radiation detector (the invention according to claim 4). If such an offset correction means is provided, when noise having the same amplitude is input every time the drive signal is switched ON or OFF, the noise can be corrected and removed by the offset correction means. Therefore, even if noise with the same amplitude is mixed, if it is corrected by offset correction, the charge information can be read accurately, and imaging can be accurately performed by a series of image processing by the image processing means.

この発明に係る撮像センサおよびそれを用いた撮像装置によれば、光または放射線検出器に駆動信号を与えて駆動させる駆動手段、および電荷情報の読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出された電荷情報を受け取る読み出し手段について、駆動手段からの駆動信号、および読み出し手段への読み出し信号の少なくともいずれか一方の信号に同期して電源が動作する制御を行うことで、電荷情報を正確に読み出すことができる。   According to the imaging sensor and the imaging apparatus using the imaging sensor according to the present invention, the reading is performed based on the driving unit that drives the light or radiation detector by driving the driving signal and the readout signal related to the readout of the charge information. For the readout means that receives the charge information, the charge information is accurately read out by controlling the power supply to operate in synchronization with at least one of the drive signal from the drive means and the readout signal to the readout means. be able to.

以下、図面を参照してこの発明の実施例1を説明する。
図1は、実施例1に係るX線透視撮影装置のブロック図であり、図2は、X線透視撮影装置に用いられている側面視したフラットパネル型X線検出器の等価回路であり、図3は、平面視したフラットパネル型X線検出器の等価回路である。後述する実施例2も含めて、本実施例1では、光または放射線検出器としてフラットパネル型X線検出器(以下、適宜「FPD」という)を例に採るとともに、撮像装置としてX線透視撮影装置を例に採って説明する。
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of the X-ray fluoroscopic apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 is an equivalent circuit of a flat panel X-ray detector used in the X-ray fluoroscopic apparatus as viewed from the side. FIG. 3 is an equivalent circuit of the flat panel X-ray detector in plan view. In Example 1, including Example 2 described later, a flat panel X-ray detector (hereinafter referred to as “FPD” as appropriate) is taken as an example of a light or radiation detector, and X-ray fluoroscopic imaging is used as an imaging device. The apparatus will be described as an example.

後述する実施例2も含めて、本実施例1に係るX線透視撮影装置は、図1に示すように、被検体Mを載置する天板1と、その被検体Mに向けてX線を照射するX線管2と、被検体Mを透過したX線を検出するFPD3とを備えている。FPD3は、この発明における放射線検出器に相当する。   As shown in FIG. 1, the X-ray fluoroscopic apparatus according to the first embodiment including the second embodiment to be described later, and the top plate 1 on which the subject M is placed, and the X-ray toward the subject M are arranged. And an FPD 3 that detects X-rays transmitted through the subject M. The FPD 3 corresponds to the radiation detector in the present invention.

X線透視撮影装置は、他に、天板1の昇降および水平移動を制御する天板制御部4や、FPD3の走査を制御する制御回路5や、X線管2の管電圧や管電流を発生させる高電圧発生部6を有するX線管制御部7や、FPD3から電荷信号であるX線検出信号をディジタル化して取り出すA/D変換器8や、A/D変換器8から出力されたX線検出信号に基づいて種々の処理を行う画像処理部9や、これらの各構成部を統括するコントローラ10や、処理された画像などを記憶するメモリ部11や、オペレータが入力設定を行う入力部12や、処理された画像などを表示するモニタ13などを備えている。   In addition, the X-ray fluoroscopic apparatus includes a top panel control unit 4 that controls the elevation and horizontal movement of the top panel 1, a control circuit 5 that controls scanning of the FPD 3, and the tube voltage and tube current of the X-ray tube 2. An X-ray tube control unit 7 having a high voltage generation unit 6 to be generated, an A / D converter 8 that digitizes and extracts an X-ray detection signal that is a charge signal from the FPD 3, and an A / D converter 8 An image processing unit 9 that performs various processes based on the X-ray detection signal, a controller 10 that controls each of these components, a memory unit 11 that stores processed images, and an input that is input by an operator And a monitor 13 for displaying the processed image and the like.

天板制御部4は、天板1を水平移動させて被検体Mを撮像位置にまで収容したり、昇降、回転および水平移動させて被検体Mを所望の位置に設定したり、水平移動させながら撮像を行ったり、撮像終了後に水平移動させて撮像位置から退避させる制御などを行う。制御回路5は、FPD3を水平移動させたり、被検体Mの体軸の軸心周りに回転移動させることによる走査に関する制御などを行う。高電圧発生部6は、X線を照射させるための管電圧や管電流を発生してX線管2に与え、X線管制御部7は、X線管2を水平移動させたり、被検体Mの体軸の軸心周りに回転移動させるによる走査に関する制御や、X線管3側のコリメータ(図示省略)の照視野の設定の制御などを行う。なお、X線管2やFPD3の走査の際には、X線管2から照射されたX線をFPD3が検出できるようにX線管2およびFPD3が互いに対向しながらそれぞれの移動を行う。   The top board control unit 4 horizontally moves the top board 1 to accommodate the subject M up to the imaging position, moves the top and bottom, rotates and horizontally moves the subject M to a desired position, or horizontally moves the subject M. Then, the image is picked up, or the image is moved horizontally after the image pickup is finished, and the control is performed to retract from the image pickup position. The control circuit 5 performs control related to scanning by horizontally moving the FPD 3 or rotating around the body axis of the subject M. The high voltage generation unit 6 generates a tube voltage and a tube current for irradiating X-rays and applies them to the X-ray tube 2. The X-ray tube control unit 7 moves the X-ray tube 2 horizontally, Control relating to scanning by rotating around the axis of the body axis of M, control of the setting of the irradiation field of the collimator (not shown) on the X-ray tube 3 side, and the like are performed. When scanning the X-ray tube 2 or the FPD 3, the X-ray tube 2 and the FPD 3 move while facing each other so that the FPD 3 can detect the X-rays emitted from the X-ray tube 2.

コントローラ10は、中央演算処理装置(CPU)などで構成されており、メモリ部11は、ROM(Read-only Memory)やRAM(Random-Access Memory)などに代表される記憶媒体などで構成されている。また、入力部12は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成されている。X線透視撮影装置では、被検体Mを透過したX線をFPD3が検出して、検出されたX線に基づいて画像処理部9で画像処理を行うことで被検体Mの撮像を行う。画像処理部9は、この発明における画像処理手段に相当する。   The controller 10 is configured by a central processing unit (CPU) and the like, and the memory unit 11 is configured by a storage medium represented by ROM (Read-only Memory), RAM (Random-Access Memory), and the like. Yes. The input unit 12 includes a pointing device represented by a mouse, a keyboard, a joystick, a trackball, a touch panel, and the like. In the fluoroscopic imaging apparatus, the FPD 3 detects X-rays transmitted through the subject M, and the image processing unit 9 performs image processing based on the detected X-rays, thereby imaging the subject M. The image processing unit 9 corresponds to the image processing means in this invention.

本実施例1では、A/D変換器8と画像処理部9との間にオフセット補正部9aを配設する。このオフセット補正部9aは、FPD3で検出されたディジタル化された電荷信号のデータに対してオフセット補正を行う。本実施例1では、オフセット補正の基となるオフセット値として、後述するノイズの振幅の値を設定する。したがって、ノイズの振幅を電荷信号から減算してオフセット補正を行うことで、ノイズを除去することが可能になる。オフセット補正部9aは、この発明におけるオフセット補正手段に相当する。   In the first embodiment, an offset correction unit 9 a is disposed between the A / D converter 8 and the image processing unit 9. The offset correction unit 9a performs offset correction on the digitized charge signal data detected by the FPD 3. In the first embodiment, a noise amplitude value, which will be described later, is set as an offset value that is a basis for offset correction. Therefore, noise can be removed by performing offset correction by subtracting the amplitude of the noise from the charge signal. The offset correction unit 9a corresponds to the offset correction means in this invention.

本実施例1では、制御回路5は、後述するゲートドライバ回路38からの駆動信号に同期してスイッチング電源39が動作する制御を行う機能を備えている。具体的な制御回路5の機能については後述する。また、FPD3および制御回路5で、この発明における撮像センサ(図3の撮像センサSを参照)を構成する。制御回路5は、この発明における制御手段に相当する。   In the first embodiment, the control circuit 5 has a function of controlling the switching power supply 39 to operate in synchronization with a drive signal from a gate driver circuit 38 described later. Specific functions of the control circuit 5 will be described later. The FPD 3 and the control circuit 5 constitute an image sensor (see the image sensor S in FIG. 3) in the present invention. The control circuit 5 corresponds to the control means in this invention.

FPD3は、図2に示すように、X線などの放射線が入射することによりキャリアが生成される放射線感応型の半導体厚膜31と、半導体厚膜31の表面に設けられた電圧印加電極32と、半導体厚膜31の放射線入射側とは反対側にある裏面に設けられたキャリア収集電極33と、キャリア収集電極33への収集キャリアを溜める電荷蓄積用のコンデンサCaと、コンデンサCaに蓄積された電荷を取り出すための通常時OFF(遮断)の電荷取り出し用のスイッチ素子である薄膜トランジスタ(TFT)Trとを備えている。後述する実施例2も含めて、本実施例1では、半導体厚膜31は放射線の入射によりキャリアが生成される放射線感応型の物質、例えばアモルファスセレンで形成されているが、光の入射によりキャリアが生成される光感応型の物質であってもよい。   As shown in FIG. 2, the FPD 3 includes a radiation-sensitive semiconductor thick film 31 in which carriers are generated when radiation such as X-rays enters, and a voltage application electrode 32 provided on the surface of the semiconductor thick film 31. The carrier collecting electrode 33 provided on the back surface opposite to the radiation incident side of the semiconductor thick film 31, the charge storage capacitor Ca for collecting the collected carriers to the carrier collecting electrode 33, and the capacitor Ca. It includes a thin film transistor (TFT) Tr, which is a switch element for taking out charges that is normally OFF (blocked) for taking out charges. In Example 1, including Example 2 to be described later, the semiconductor thick film 31 is formed of a radiation-sensitive material, for example, amorphous selenium, in which carriers are generated by the incidence of radiation. May be a light-sensitive substance that produces

この他に、後述する実施例2も含めて、本実施例1では、薄膜トランジスタTrのソースに接続されているデータ線34と、薄膜トランジスタTrのゲートに接続されているゲート線35とを備えており、電圧印加電極32,半導体厚膜31,キャリア収集電極33,コンデンサCa,薄膜トランジスタTr,データ線34およびゲート線35が絶縁基板36の上に積層されて構成されている。   In addition to this, the first embodiment including the second embodiment described later includes a data line 34 connected to the source of the thin film transistor Tr and a gate line 35 connected to the gate of the thin film transistor Tr. The voltage application electrode 32, the semiconductor thick film 31, the carrier collection electrode 33, the capacitor Ca, the thin film transistor Tr, the data line 34, and the gate line 35 are laminated on the insulating substrate 36.

図2、図3に示すように、縦・横式2次元マトリックス状配列で多数個(例えば、1024個×1024個や4096×4096個)形成されたキャリア収集電極33ごとに、上述した各々のコンデンサCaおよび薄膜トランジスタTrがそれぞれ接続されており、それらキャリア収集電極33,コンデンサCa,および薄膜トランジスタTrが各検出素子DUとしてそれぞれ分離形成されている。また、電圧印加電極32は、全検出素子DUの共通電極として全面にわたって形成されている。また、上述したデータ線34は、図3に示すように、横(X)方向に複数本に並列されているとともに、上述したゲート線35は、図3に示すように、縦(Y)方向に複数本に並列されており、各々のデータ線34およびゲート線35は各検出素子DUに接続されている。また、データ線34はアンプアレイ回路37に接続されており、ゲート線35はゲートドライバ回路38に接続されている。なお、検出素子DUの配列個数は上述の1024個×1024個や4096×4096個だけでなく、実施形態に応じて配列個数を変更して使用することができる。したがって、検出素子DUが1個のみの形態であってもよい。   As shown in FIGS. 2 and 3, for each of the carrier collection electrodes 33 formed in a large number (for example, 1024 × 1024 or 4096 × 4096) in a vertical / horizontal two-dimensional matrix arrangement, The capacitor Ca and the thin film transistor Tr are connected to each other, and the carrier collecting electrode 33, the capacitor Ca, and the thin film transistor Tr are separately formed as each detection element DU. Further, the voltage application electrode 32 is formed over the entire surface as a common electrode of all the detection elements DU. Further, as shown in FIG. 3, the data lines 34 described above are arranged in parallel in the horizontal (X) direction, and the gate lines 35 described above are arranged in the vertical (Y) direction as shown in FIG. The data lines 34 and the gate lines 35 are connected to the detection elements DU. The data line 34 is connected to the amplifier array circuit 37, and the gate line 35 is connected to the gate driver circuit 38. The number of detector elements DU arranged is not limited to the above-mentioned 1024 × 1024 or 4096 × 4096, and the number of detector elements DU can be changed according to the embodiment. Therefore, the form with only one detection element DU may be sufficient.

検出素子DUは2次元マトリックス状配列で絶縁基板36にパターン形成されており、検出素子DUがパターン形成された絶縁基板36は『アクティブ・マトリクス基板』とも呼ばれている。   The detection elements DU are patterned on the insulating substrate 36 in a two-dimensional matrix arrangement, and the insulating substrate 36 on which the detection elements DU are patterned is also called an “active matrix substrate”.

また、FPD3の検出素子DU周辺を作成する場合には、絶縁基板36の表面に、各種真空蒸着法による薄膜形成技術やフォトリソグラフィ法によるパターン技術を利用して、データ線34およびゲート線35を配線し、薄膜トランジスタTr,コンデンサCa,キャリア収集電極33,半導体厚膜31,電圧印加電極32などを順に積層形成する。なお、半導体厚膜31を形成する半導体については、アモルファス型の半導体や多結晶型の半導体などに例示されるように、用途や耐電圧などに応じて適宜選択することができる。   When the periphery of the detection element DU of the FPD 3 is created, the data line 34 and the gate line 35 are formed on the surface of the insulating substrate 36 by using a thin film forming technique by various vacuum deposition methods or a pattern technique by photolithography. A thin film transistor Tr, a capacitor Ca, a carrier collection electrode 33, a semiconductor thick film 31, a voltage application electrode 32, and the like are sequentially stacked. The semiconductor for forming the semiconductor thick film 31 can be appropriately selected according to the application, withstand voltage, etc., as exemplified by an amorphous semiconductor and a polycrystalline semiconductor.

このように、ゲートドライバ回路38は、FPD3に駆動信号を与えて駆動させる機能を備えている。したがって、ゲートドライバ回路38は、この発明における駆動手段に相当する。アンプアレイ回路37は、FPD3外のA/D変換器8を含めて、キャリアの読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、キャリアを受け取る機能を備えている。A/D変換器8およびアンプアレイ回路37は、この発明における読み出し手段に相当する。なお、A/D変換器8については、FPD3の構成内に備えてもよい。これらのゲートドライバ回路38やアンプアレイ回路37やA/D変換器8は、FPD3の周辺回路である。   Thus, the gate driver circuit 38 has a function of driving the FPD 3 by supplying a drive signal. Therefore, the gate driver circuit 38 corresponds to the driving means in the present invention. The amplifier array circuit 37 includes the A / D converter 8 outside the FPD 3 and has a function of receiving a carrier based on a read signal related to reading of the carrier. The A / D converter 8 and the amplifier array circuit 37 correspond to the reading means in this invention. Note that the A / D converter 8 may be included in the configuration of the FPD 3. The gate driver circuit 38, the amplifier array circuit 37, and the A / D converter 8 are peripheral circuits of the FPD 3.

この他に、FPD3は、DC−DCコンバータなどに代表されるスイッチング電源39を備えている。このスイッチング電源39は、直流電圧を生成するものであって、小型で変換効率が良い電源を実現することができる。本実施例1では、スイッチング電源39は、アンプアレイ回路37やA/D変換器8などの読み出し回路に電力を供給する。このスイッチング電源39は、この発明における電源に相当する。なお、本実施例1では、ゲートドライバ回路38に電力を供給する電源(図示省略)はスイッチング電源39とは別に設けられている。   In addition, the FPD 3 includes a switching power supply 39 typified by a DC-DC converter. The switching power supply 39 generates a DC voltage and can realize a power supply that is small and has high conversion efficiency. In the first embodiment, the switching power supply 39 supplies power to a readout circuit such as the amplifier array circuit 37 and the A / D converter 8. The switching power supply 39 corresponds to the power supply in the present invention. In the first embodiment, a power source (not shown) that supplies power to the gate driver circuit 38 is provided separately from the switching power source 39.

制御回路5は、図3に示すように、ゲートドライバ回路38やアンプアレイ回路37やA/D変換器8に対して電気的に接続されているとともに、本実施例1ではスイッチング電源39にも電気的に接続されている。また、スイッチング電源39は、アンプアレイ回路37やA/D変換器8に電力を供給するために、これらに対して電気的に接続されている。   As shown in FIG. 3, the control circuit 5 is electrically connected to the gate driver circuit 38, the amplifier array circuit 37, and the A / D converter 8, and is also connected to the switching power supply 39 in the first embodiment. Electrically connected. The switching power supply 39 is electrically connected to the amplifier array circuit 37 and the A / D converter 8 in order to supply power.

制御回路5を、ゲートドライバ回路38やアンプアレイ回路37やA/D変換器8に対して電気的に接続することで、制御回路5は、ゲートドライバ回路38からの駆動信号の出力や停止を制御するとともに、アンプアレイ回路37やA/D変換器8への読み出し信号の出力や停止を制御する。また、本実施例1では、制御回路5を、スイッチング電源39にも電気的に接続することで、ゲートドライバ回路38からの駆動信号に同期してスイッチング電源39が動作する制御を行う。   By electrically connecting the control circuit 5 to the gate driver circuit 38, the amplifier array circuit 37, and the A / D converter 8, the control circuit 5 outputs or stops driving signals from the gate driver circuit 38. In addition to controlling, the output and stop of the read signal to the amplifier array circuit 37 and the A / D converter 8 are controlled. In the first embodiment, the control circuit 5 is also electrically connected to the switching power supply 39 so that the switching power supply 39 operates in synchronization with the drive signal from the gate driver circuit 38.

本実施例1の図3との比較のために、図4を参照して説明する。図4は、従来のブロック図である。従来では、図4に示すように、制御回路5を、ゲートドライバ回路38やアンプアレイ回路37やA/D変換器8に対して電気的に接続しており、スイッチング電源39をアンプアレイ回路37やA/D変換器8に対して電気的に接続している。この接続態様については、本実施例1の図3と同様である。本実施例1の図3と従来の図4との相違点は、本実施例1では、制御回路5をスイッチング電源39に対して電気的に接続している(図3を参照)のに対して、従来では、制御回路5をスイッチング電源39に対して電気的に接続しない(図4を参照)点である。   For comparison with FIG. 3 of the first embodiment, a description will be given with reference to FIG. FIG. 4 is a conventional block diagram. Conventionally, as shown in FIG. 4, the control circuit 5 is electrically connected to the gate driver circuit 38, the amplifier array circuit 37, and the A / D converter 8, and the switching power supply 39 is connected to the amplifier array circuit 37. And A / D converter 8 is electrically connected. This connection mode is the same as that in FIG. 3 of the first embodiment. The difference between FIG. 3 of the first embodiment and the conventional FIG. 4 is that, in the first embodiment, the control circuit 5 is electrically connected to the switching power supply 39 (see FIG. 3). Conventionally, the control circuit 5 is not electrically connected to the switching power supply 39 (see FIG. 4).

つまり、従来では、スイッチング電源39は、制御回路5やゲートドライバ回路38やアンプアレイ回路37やA/D変換器8に対して独立に電力を供給する。したがって、制御回路5やゲートドライバ回路38やアンプアレイ回路37やA/D変換器8に依らずに、独自にスイッチング電源39は動作している。   That is, conventionally, the switching power supply 39 supplies power independently to the control circuit 5, the gate driver circuit 38, the amplifier array circuit 37, and the A / D converter 8. Therefore, the switching power supply 39 operates independently of the control circuit 5, the gate driver circuit 38, the amplifier array circuit 37, and the A / D converter 8.

続いて、本実施例1に係るX線透視撮影装置およびフラットパネル型X線検出器(FPD)の作用について説明する。電圧印加電極32に高電圧(例えば数100V〜数10kV程度)のバイアス電圧VAを印加した状態で、検出対象である放射線を入射させる。このバイアス電圧VAの印加の制御についても制御回路5から行う。 Next, operations of the X-ray fluoroscopic apparatus and the flat panel X-ray detector (FPD) according to the first embodiment will be described. In a state where a bias voltage V A of a high voltage (for example, about several hundred V to several tens kV) is applied to the voltage application electrode 32, radiation to be detected is incident. The application of the bias voltage V A is also controlled from the control circuit 5.

放射線の入射によってキャリアが生成されて、そのキャリアが電荷情報として電荷蓄積用のコンデンサCaに蓄積される。ゲートドライバ回路38の信号取り出し用の走査信号(すなわちゲート駆動信号)によって、ゲート線35が選択されて、さらに選択されたゲート線35に接続されている検出素子DUが選択指定される。その指定された検出素子DUのコンデンサCaに蓄積された電荷が、選択されたゲート線35の信号によってON状態に移行した薄膜トランジスタTrを経由して、データ線34に読み出される。   Carriers are generated by the incidence of radiation, and the carriers are stored in the charge storage capacitor Ca as charge information. The gate line 35 is selected by the scanning signal for extracting signals from the gate driver circuit 38 (that is, the gate drive signal), and the detection element DU connected to the selected gate line 35 is selected and designated. The electric charge accumulated in the capacitor Ca of the designated detection element DU is read out to the data line 34 via the thin film transistor Tr that has been turned on by the signal of the selected gate line 35.

また、各検出素子DUのアドレス(番地)指定は、データ線34およびゲート線35の信号取り出し用の走査信号(ゲート線35の場合にはゲート駆動信号、データ線34の場合にはアンプ駆動信号)に基づいて行われる。アンプアレイ回路37やゲートドライバ回路38に信号取り出し用の走査信号が送り込まれると、ゲートドライバ回路38から縦(Y)方向の走査信号(ゲート駆動信号)に従って各検出素子DUが選択される。そして、横(X)方向の走査信号(アンプ駆動信号)に従ってアンプアレイ回路37が切り換えられることによって、選択された検出素子DUのコンデンサCaに蓄積された電荷が、データ線34を介してアンプアレイ回路37に送り出される。そして、アンプアレイ回路37で増幅されて、X線検出信号としてアンプアレイ回路37から出力されてA/D変換器8に送り込まれる。   The address (address) of each detection element DU is specified by a scanning signal for extracting signals from the data line 34 and the gate line 35 (a gate drive signal in the case of the gate line 35 and an amplifier drive signal in the case of the data line 34). ). When a scanning signal for signal extraction is sent to the amplifier array circuit 37 and the gate driver circuit 38, each detection element DU is selected from the gate driver circuit 38 in accordance with the scanning signal (gate driving signal) in the longitudinal (Y) direction. Then, the amplifier array circuit 37 is switched in accordance with the scanning signal (amplifier driving signal) in the horizontal (X) direction, whereby the charge accumulated in the capacitor Ca of the selected detection element DU is amplified via the data line 34. It is sent to the circuit 37. Then, the signal is amplified by the amplifier array circuit 37, output from the amplifier array circuit 37 as an X-ray detection signal, and sent to the A / D converter 8.

上述の動作によって、例えばX線透視撮影装置の透視X線像の検出に本実施例1に係るFPD3を用いた場合、データ線34を介して外部に読み出された電荷情報(X線検出信号)が画像情報に変換されて、X線透視画像として出力される。   For example, when the FPD 3 according to the first embodiment is used for detection of a fluoroscopic X-ray image of an X-ray fluoroscopic imaging apparatus, the charge information (X-ray detection signal) read to the outside through the data line 34 by the above-described operation. ) Is converted into image information and output as a fluoroscopic image.

次に、駆動信号に同期するスイッチング電源39の動作シーケンスの一例について、図5を参照して説明する。図5は、実施例1に係る駆動信号に同期するスイッチング電源39の動作シーケンスを示すタイミングチャートである。図5中の駆動信号の『TFT』は薄膜トランジスタTrのゲートのONまたはOFFを示す。図5中の読み出し信号の『アンプ』はアンプアレイ回路37に関する読み出し信号を示す。図5中の読み出し信号の『A/D変換』はA/D変換器8に関する読み出し信号を示す。図5中の『電源クロック』は、ONになっているときにはスイッチング電源39からの電力の供給を示し、OFFになっているときにはスイッチング電源39からの電力の停止を示す。   Next, an example of an operation sequence of the switching power supply 39 synchronized with the drive signal will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a timing chart illustrating an operation sequence of the switching power supply 39 synchronized with the drive signal according to the first embodiment. “TFT” of the drive signal in FIG. 5 indicates ON or OFF of the gate of the thin film transistor Tr. “Amplifier” of the read signal in FIG. 5 indicates a read signal related to the amplifier array circuit 37. “A / D conversion” of the read signal in FIG. 5 indicates a read signal related to the A / D converter 8. The “power supply clock” in FIG. 5 indicates the supply of power from the switching power supply 39 when it is ON, and indicates the stop of power from the switching power supply 39 when it is OFF.

また、図5中の『アンプ』において『Reset』はリセットを示し、『Readout』は読み出しを示し、『Hold』はアナログ値のデータをサンプリングして保持するサンプリングホールドを示す。また、『A/D変換』でONになっている時間のみアナログ値からディジタル値に変換することが可能である。なお、『TFT』のON/OFFの切り換えの1回分で、1本のデータ線34の1ライン分の読み出しとなる。   Further, in “Amplifier” in FIG. 5, “Reset” indicates reset, “Readout” indicates reading, and “Hold” indicates a sampling hold for sampling and holding data of analog values. Further, it is possible to convert from an analog value to a digital value only during the time when it is ON in “A / D conversion”. It should be noted that one line of data line 34 is read out by one switching of “TFT” ON / OFF.

本実施例1では、『TFT』がOFFからONに移行したタイミングに同期して、『電源クロック』はON・OFFの切り換えを行って動作する。そして、データ線34の1ライン分の読み出しが終わって、『TFT』がOFFからONに再度に移行すると、それに同期して『電源クロック』はON・OFFの切り換えを再度に行って動作する。それ以降の動作についても同様に繰り返す。   In the first embodiment, the “power supply clock” operates by switching between ON and OFF in synchronization with the timing when “TFT” shifts from OFF to ON. When the reading of one line of the data line 34 is completed and the “TFT” shifts from OFF to ON again, the “power supply clock” operates by switching ON / OFF again in synchronization therewith. It repeats similarly about the operation | movement after it.

この場合には、データ線34の1ライン分の読み出しの間に、『電源クロック』のON/OFFの切り換え(スイッチング動作)を行うと、その切り換え時に交流成分としてリップル電圧が発生し(図8を参照)、そのリップル電圧によるノイズが重畳する。しかし、『電源クロック』は、『TFT』がOFFからONに移行したタイミングに同期しているので、データ線34の1ライン分の読み出し駆動毎に同じ振幅のノイズが入る。ノイズが同じ振幅であるので、データ線34の1ライン分の読み出し駆動毎に一定値のノイズが入ることになる。したがって、この一定値をオフセット値として予め設定すると、オフセット補正部9a(図1を参照)は、FPD3で検出されたディジタル化された電荷信号からノイズの振幅(オフセット値)を減算してオフセット補正を行うことで、ノイズを除去することが可能になる。   In this case, when the ON / OFF switching (switching operation) of the “power supply clock” is performed during reading of one line of the data line 34, a ripple voltage is generated as an AC component at the time of switching (FIG. 8). Noise) due to the ripple voltage is superimposed. However, since the “power supply clock” is synchronized with the timing at which “TFT” shifts from OFF to ON, noise having the same amplitude is input every time one data line 34 is read out. Since the noise has the same amplitude, a constant value of noise is input every time the data line 34 is read out. Therefore, when this constant value is set in advance as an offset value, the offset correction unit 9a (see FIG. 1) subtracts the noise amplitude (offset value) from the digitized charge signal detected by the FPD 3 to perform offset correction. By performing this, it becomes possible to remove noise.

上述した本実施例1に係る撮像センサSによれば、フラットパネル型X線検出器(FPD)3に駆動信号(図5中の『TFT』を参照)を与えて駆動させるゲートドライバ回路38について、その回路38からの駆動信号に同期してスイッチング電源39が動作する制御を制御回路5が行うことで、駆動信号のONまたはOFFの切り換え毎(本実施例1ではデータ線34の1ライン分の読み出し駆動毎)に同じ振幅のノイズが入る。ノイズが同じ振幅であれば例えばオフセット補正部9aでオフセット補正して除去することが可能になる。したがって、同じ振幅のノイズが混入したとしてもオフセット補正などで補正すれば、電荷情報であるキャリアを正確に読み出すことができる。   According to the imaging sensor S according to the first embodiment described above, the gate driver circuit 38 that is driven by applying a drive signal (see “TFT” in FIG. 5) to the flat panel X-ray detector (FPD) 3. The control circuit 5 controls the switching power supply 39 to operate in synchronization with the drive signal from the circuit 38, so that each time the drive signal is switched ON or OFF (in the first embodiment, one line of the data line 34). Noise of the same amplitude is input every time (reading drive). If the noise has the same amplitude, for example, the offset correction unit 9a can perform offset correction and remove it. Therefore, even if noise with the same amplitude is mixed, if it is corrected by offset correction or the like, carriers as charge information can be read out accurately.

また、撮像センサSを備えたX線透視撮影装置によれば、この正確に読み出されたキャリアに基づいてFPD3はデータを正確に検出することができ、画像処理部9による画像処理の一連の処理で撮像を正確に行うことができる。   Further, according to the fluoroscopic imaging apparatus including the imaging sensor S, the FPD 3 can accurately detect data based on the accurately read carrier, and a series of image processing performed by the image processing unit 9. Imaging can be accurately performed by the processing.

本実施例1では、X線撮影装置装置は、オフセット補正部9aを備えている。かかるオフセット補正9aを備えれば、駆動信号のONまたはOFFの切り換え毎に同じ振幅のノイズが入った際に、そのノイズをオフセット補正手段で補正して除去することが可能になる。したがって、同じ振幅のノイズが混入したとしてもオフセット補正で補正すれば、キャリアを正確に読み出すことができるとともに、画像処理9による画像処理の一連の処理で撮像を正確に行うことができる。   In the first embodiment, the X-ray imaging apparatus includes an offset correction unit 9a. If such an offset correction 9a is provided, when noise having the same amplitude is input every time the drive signal is switched ON or OFF, the noise can be corrected and removed by the offset correction means. Therefore, even if noise having the same amplitude is mixed, if correction is performed by offset correction, the carrier can be read out accurately, and imaging can be accurately performed by a series of image processing by the image processing 9.

本実施例1では、この発明における電源としてスイッチング電源39で採用しているので、本実施例1が適用しない場合には大きいノイズが混入し易いが小型化した撮像センサSを実現することができる。さらに本実施例1が適用することで、低ノイズで、かつ小型化した撮像センサSを実現することができる。   In the first embodiment, since the switching power supply 39 is adopted as the power source in the present invention, a large-sized noise is easily mixed when the first embodiment is not applied, but a downsized image sensor S can be realized. . Furthermore, by applying the first embodiment, it is possible to realize an imaging sensor S with low noise and a reduced size.

次に、図面を参照してこの発明の実施例2を説明する。
図6は、実施例2に係る駆動信号または読み出し信号に同期するスイッチング電源の39動作シーケンスを示すタイミングチャートである。実施例1と共通する箇所については、同じ符号を付して図示を省略するとともに、その説明を省略する。なお、フラットパネル型X線検出器(FPD)3や撮像センサS、さらにはX線透視撮影装置については、図1〜図3と同様の構成である。
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 6 is a timing chart illustrating a 39 operation sequence of the switching power supply synchronized with the drive signal or the read signal according to the second embodiment. The portions common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and are not illustrated, and the description thereof is omitted. The flat panel X-ray detector (FPD) 3, the imaging sensor S, and the X-ray fluoroscopic apparatus have the same configuration as that shown in FIGS.

本実施例2では、ノイズに敏感なタイミング以外に同期するように電力が動作する点が上述した実施例1と相違する。したがって、図6に示すようにノイズに敏感なタイミングではスイッチング電源39からの電力を停止し、それ以外のタイミングではスイッチング電源39から電力を供給するように制御する。   The second embodiment is different from the first embodiment described above in that the power operates so as to synchronize with timing other than the timing sensitive to noise. Therefore, as shown in FIG. 6, the power from the switching power supply 39 is stopped at a timing sensitive to noise, and the power is supplied from the switching power supply 39 at other timings.

本実施例2では、(A)アンプリセットの終了、(B)TFTのON/OFF遷移時間、(C)アンプ(アンプアレイ回路37)の読み出し期間、(D)アナログデータのホールド期間(アナログ値のデータをサンプリングして保持するサンプリングホールド期間)、(E)A/D変換(A/D変換器8)時間以外のタイミングでのみスイッチング電源39から電力を供給するようにしている(図6中の『電源クロック』のONを参照)。また、(A)〜(E)の各タイミング、すなわちスイッチング電源39から電力を停止すべきタイミングについて、図6では右斜線のハッチングで図示する。また、(B)を除く(A)〜(E)の各タイミングは読み出し信号に関するものであって、(B)は駆動信号に関するものである。したがって、(B)を除く(A)〜(E)のいずれかのタイミングに同期する場合には、スイッチング電源39は読み出し信号に同期することにもなり、(B)のタイミングに同期する場合には、スイッチング電源39は駆動信号に同期することにもなる。   In the second embodiment, (A) amplifier reset end, (B) TFT ON / OFF transition time, (C) amplifier (amplifier array circuit 37) readout period, (D) analog data hold period (analog value) (Sampling hold period during which data is sampled and held) and (E) A / D conversion (A / D converter 8) power is supplied from the switching power supply 39 only at a time other than the time (in FIG. 6). (Refer to “ON” of “Power supply clock”.) In addition, each timing of (A) to (E), that is, a timing at which power is to be stopped from the switching power supply 39 is illustrated by hatching in the right oblique line in FIG. Each timing of (A) to (E) except (B) relates to the read signal, and (B) relates to the drive signal. Therefore, when synchronizing with any timing of (A) to (E) except (B), the switching power supply 39 is also synchronized with the read signal, and when synchronizing with the timing of (B). The switching power supply 39 is also synchronized with the drive signal.

特に、電荷情報であるキャリアに関する読み出しデータをサンプリングするタイミング(前記(D)を参照)や、アナログ値からディジタル値へと変換するA/D変換のタイミング(前記(E)を参照)がノイズに最も敏感となる。これら(D),(E)を含めた(A)〜(E)のタイミングがノイズに敏感なタイミングとなる。したがって、それ以外のタイミングではノイズに敏感でないので、それ以外のタイミングに同期するように電源が動作するようにすれば、低ノイズの撮像センサSを実現することができる。その結果、電荷情報であるキャリアを正確に読み出すことができる。   In particular, the timing of sampling the readout data related to the carrier that is the charge information (see (D) above) and the timing of A / D conversion (see (E) above) for converting from an analog value to a digital value are noises. Become the most sensitive. Timings (A) to (E) including these (D) and (E) are sensitive to noise. Therefore, since it is not sensitive to noise at other timings, the low-noise imaging sensor S can be realized if the power supply operates so as to be synchronized with other timings. As a result, carriers that are charge information can be accurately read.

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows.

(1)上述した各実施例では、図1に示すようなX線透視撮影装置を例に採って説明したが、この発明は、例えばC型アームに配設されたX線透視撮影装置にも適用してもよい。また、この発明は、X線CT装置にも適用してもよい。   (1) In each of the above-described embodiments, the X-ray fluoroscopic apparatus as shown in FIG. 1 has been described as an example. However, the present invention may be applied to an X-ray fluoroscopic apparatus disposed on a C-type arm, for example. You may apply. The present invention may also be applied to an X-ray CT apparatus.

(2)上述した各実施例では、入射した放射線を半導体厚膜31(半導体層)によって電荷情報に直接に変換した、「直接変換型」の放射線検出器をこの発明は適用したが、入射した放射線をシンチレータなどの変換層によって光に変換し、光感応型の物質で形成された半導体層によってその光を電荷情報に変換する「間接変換型」の放射線検出器をこの発明は適用してもよい。光感応型の半導体層については、上述した実施例と同じような厚膜で形成してもよいし、フォトダイオードで形成してもよい。   (2) In each of the above-described embodiments, the present invention is applied to a “direct conversion type” radiation detector in which incident radiation is directly converted into charge information by the semiconductor thick film 31 (semiconductor layer). Even if the present invention is applied to an "indirect conversion type" radiation detector that converts radiation into light by a conversion layer such as a scintillator and converts the light into charge information by a semiconductor layer formed of a photosensitive material. Good. The photosensitive semiconductor layer may be formed of a thick film similar to the above-described embodiment, or may be formed of a photodiode.

(3)上述した各実施例では、X線を検出するX線検出器を例に採って説明したが、この発明は、ECT(Emission Computed Tomography)装置のように放射性同位元素(RI)を投与された被検体から放射されるγ線を検出するγ線検出器に例示されるように、放射線を検出する放射線検出器であれば特に限定されない。同様に、この発明は、上述したECT装置に例示されるように、放射線を検出して撮像を行う装置であれば特に限定されない。   (3) In each of the above-described embodiments, the X-ray detector for detecting X-rays has been described as an example. However, in the present invention, a radioisotope (RI) is administered like an ECT (Emission Computed Tomography) apparatus. The radiation detector is not particularly limited as long as it is a radiation detector that detects radiation, as exemplified by a γ-ray detector that detects γ-rays emitted from the subject. Similarly, the present invention is not particularly limited as long as it is an apparatus that performs imaging by detecting radiation, as exemplified by the ECT apparatus described above.

(4)上述した各実施例では、X線などに代表される放射線検出器を例に採って説明したが、この発明は、光を検出する光検出器にも適用できる。したがって、光を検出して撮像を行う装置であれば特に限定されない。   (4) In each of the above-described embodiments, the radiation detector typified by X-rays has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a photodetector that detects light. Therefore, the device is not particularly limited as long as the device detects light and performs imaging.

(5)上述した各実施例では、駆動信号または読み出し信号に同期(実施例1では駆動信号のみに同期)して動作するスイッチング電源39は、アンプアレイ回路37やA/D変換器8の読み出し手段に電力を供給するための電源であったが、アンプアレイ回路37のみに電力を供給してもよいし、アンプアレイ回路37やA/D変換器8の他にゲートドライバ回路38にも電力を供給してもよい。つまり、FPD3などに代表される光または放射線検出器に駆動信号を与えて駆動させる駆動手段(ゲートドライバ回路38)、および電荷情報であるキャリアの読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出されたキャリアを受け取る読み出し手段(アンプアレイ回路37やA/D変換器8)の少なくともいずれか一方の手段に電力を供給するのであれば、駆動手段または読み出し手段への具体的な電力の供給先については、特に限定されない。また、駆動信号および読み出し信号の少なくともいずれか一方の信号に同期してスイッチング電源39が動作するのであれば、同期の基となる具体的な信号については、特に限定されない。もちろん、駆動信号および読み出し信号の両方に同期してスイッチング電源39が動作してもよい。   (5) In each of the above-described embodiments, the switching power supply 39 that operates in synchronization with the drive signal or readout signal (synchronization with only the drive signal in Embodiment 1) reads out the amplifier array circuit 37 and the A / D converter 8. Although the power source is used to supply power to the means, power may be supplied only to the amplifier array circuit 37, and power may be supplied to the gate driver circuit 38 in addition to the amplifier array circuit 37 and the A / D converter 8. May be supplied. That is, reading is performed based on driving means (gate driver circuit 38) that drives a light or radiation detector represented by FPD3 or the like by driving it and a readout signal related to readout of carriers that are charge information. If power is supplied to at least one of the reading means (amplifier array circuit 37 and A / D converter 8) that receives the received carrier, a specific power supply destination to the driving means or the reading means Is not particularly limited. In addition, a specific signal as a basis of synchronization is not particularly limited as long as the switching power supply 39 operates in synchronization with at least one of the drive signal and the readout signal. Of course, the switching power supply 39 may operate in synchronization with both the drive signal and the read signal.

(6)上述した各実施例では、X線透視撮影装置に代表されるX線撮像装置は、オフセット補正部9aを備えたが、オフセット補正以外にもリップルなどのノイズを除去する目的であれば補正の手段については特に限定されない。また、上述した実施例2のように、ノイズに敏感でないタイミングに同期するようにスイッチング電源39などに代表される電源を動作するようにすれば、リップルなどのノイズも低減するので、必ずしもオフセット補正部9aなどの補正の手段は必要でない。   (6) In each of the above-described embodiments, the X-ray imaging apparatus typified by the X-ray fluoroscopic apparatus includes the offset correction unit 9a. The correction means is not particularly limited. Further, if the power source represented by the switching power source 39 or the like is operated so as to synchronize with a timing that is not sensitive to noise as in the above-described second embodiment, noise such as ripple is reduced, so that offset correction is not necessarily performed. Correction means such as the portion 9a is not necessary.

(7)上述した各実施例では、駆動信号または読み出し信号に同期して動作する電源はスイッチング電源39であったが、ドロッパ方式の電源などに例示されるように、電源の種類については特に限定されない。各実施例のようにスイッチング電源39のようなスイッチング方式の電源の場合には、この発明が適用することでノイズを低減させることができるので、特に有用である。   (7) In each of the above-described embodiments, the power source that operates in synchronization with the drive signal or the read signal is the switching power source 39. However, as exemplified by a dropper type power source, the type of power source is particularly limited. Not. In the case of a switching power supply such as the switching power supply 39 as in each embodiment, the present invention is particularly useful because it can reduce noise.

(8)スイッチング電源39などに代表される電源が駆動しない期間が長く続く場合、すなわち、電源からの電力の供給の停止が長く続く場合には、補助的にコンデンサやバッテリを介して電力を供給するように構成してもよい。   (8) When a period in which the power source represented by the switching power source 39 is not driven continues for a long time, that is, when the supply of power from the power source continues to stop for a long time, power is supplementally supplied via a capacitor or a battery. You may comprise.

(9)上述した実施例1では、薄膜トランジスタTrのゲートがOFFからONに移行したタイミングに同期してスイッチング電源39などに代表される電源が動作し、上述した実施例2では、ノイズが敏感なタイミング以外のタイミングに同期して電源が動作したが、駆動信号または読み出し信号に関するものであれば特に限定されない。例えば、図7に示すように、1フレーム分の読み出しにおいて、各ラインの読み出し(図7中では『読み出し期間』)以外を『ブランキング期間』としたときに、ブランキング期間のみに電源が電力を供給するように動作してもよい(図7中では『電源クロック』がON/OFFの切り換えを繰り返し行う)。   (9) In the first embodiment described above, a power source represented by the switching power supply 39 operates in synchronization with the timing at which the gate of the thin film transistor Tr shifts from OFF to ON. In the second embodiment described above, noise is sensitive. The power supply operates in synchronization with a timing other than the timing, but is not particularly limited as long as it relates to a drive signal or a read signal. For example, as shown in FIG. 7, when reading one frame, when a line other than reading of each line (“reading period” in FIG. 7) is set as a “blanking period”, the power is supplied only during the blanking period. May be operated (in FIG. 7, “power supply clock” is repeatedly switched ON / OFF).

各実施例に係るX線透視撮影装置のブロック図である。1 is a block diagram of an X-ray fluoroscopic apparatus according to each embodiment. X線透視撮影装置に用いられている側面視したフラットパネル型X線検出器の等価回路である。2 is an equivalent circuit of a flat panel X-ray detector as viewed from the side, which is used in an X-ray fluoroscopic apparatus. 平面視したフラットパネル型X線検出器の等価回路である。2 is an equivalent circuit of a flat panel X-ray detector in plan view. 図3との比較に用いられる従来のブロック図である。FIG. 4 is a conventional block diagram used for comparison with FIG. 3. 実施例1に係る駆動信号に同期するスイッチング電源の動作シーケンスを示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing an operation sequence of the switching power supply synchronized with the drive signal according to the first embodiment. 実施例2に係る駆動信号または読み出し信号に同期するスイッチング電源の動作シーケンスを示すタイミングチャートである。10 is a timing chart illustrating an operation sequence of a switching power supply that is synchronized with a drive signal or a read signal according to the second embodiment. 変形例に係る駆動信号に同期するスイッチング電源の動作シーケンスを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the operation | movement sequence of the switching power supply which synchronizes with the drive signal which concerns on a modification. 電源内部回路のON/OFFの切り換え時に発生するリップルに関するタイミングチャートである。It is a timing chart regarding the ripple which generate | occur | produces at the time of switching ON / OFF of a power supply internal circuit.

符号の説明Explanation of symbols

3 … フラットパネル型X線検出器(FPD)
5 … 制御回路
9 … 画像処理部
9a … オフセット補正部
37 … アンプアレイ回路
38 … ゲートドライバ回路
39 … スイッチング電源
S … 撮像センサ
3 ... Flat panel X-ray detector (FPD)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Control circuit 9 ... Image processing part 9a ... Offset correction part 37 ... Amplifier array circuit 38 ... Gate driver circuit 39 ... Switching power supply S ... Imaging sensor

Claims (4)

光または放射線の入射により前記光または放射線の情報を電荷情報に変換し、その変換された電荷情報を読み出すことで光または放射線を検出する光または放射線検出器と、その検出器に駆動信号を与えて駆動させる駆動手段と、前記電荷情報の読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出された電荷情報を受け取る読み出し手段と、前記駆動手段および読み出し手段の少なくともいずれか一方の手段に電力を供給する電源とを備えた撮像センサであって、前記駆動手段からの駆動信号、および前記読み出し手段への読み出し信号の少なくともいずれか一方の信号に同期して前記電源が動作する制御を行う制御手段を備えることを特徴とする撮像センサ。   The light or radiation information is converted into charge information by the incidence of light or radiation, the light or radiation detector detects the light or radiation by reading out the converted charge information, and a drive signal is given to the detector. Power is supplied to at least one of the driving means that drives the reading means, the reading means that receives the read charge information, and the driving means and the reading means based on a read signal related to reading the charge information An image sensor including a power supply for controlling the power supply to operate in synchronization with at least one of a drive signal from the drive means and a read signal to the readout means. An imaging sensor comprising: 請求項1に記載の撮像センサにおいて、前記電源が、直流電圧を生成するスイッチング電源であることを特徴とする撮像センサ。   The imaging sensor according to claim 1, wherein the power source is a switching power source that generates a DC voltage. 請求項1または請求項2に記載の撮像センサを用いた撮像装置であって、前記装置は、前記撮像センサと、画像処理を行う画像処理手段とを備え、前記撮像センサは、光または放射線の入射により前記光または放射線の情報を電荷情報に変換し、その変換された電荷情報を読み出すことで光または放射線を検出する光または放射線検出器と、その検出器に駆動信号を与えて駆動させる駆動手段と、前記電荷情報の読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出された電荷情報を受け取る読み出し手段と、前記駆動手段および読み出し手段の少なくともいずれか一方の手段に電力を供給する電源とを備えるとともに、前記駆動手段からの駆動信号、および前記読み出し手段への読み出し信号の少なくともいずれか一方の信号に同期して前記電源が動作する制御を行う制御手段を備え、前記画像処理手段は、前記光または放射線検出器で検出されたデータに基づいて画像処理を行い、その検出器での検出および画像処理部による画像処理の一連の処理で撮像を行うことを特徴とする撮像装置。   An imaging apparatus using the imaging sensor according to claim 1 or 2, wherein the apparatus includes the imaging sensor and image processing means for performing image processing, and the imaging sensor is configured to emit light or radiation. Light or radiation detector that converts the light or radiation information into charge information upon incidence, and detects the light or radiation by reading the converted charge information, and a drive that drives the detector by supplying a drive signal. Means, a reading means for receiving the read charge information based on a read signal related to the reading of the charge information, and a power source for supplying power to at least one of the driving means and the reading means. And in synchronization with at least one of a drive signal from the drive means and a read signal to the readout means. The image processing means includes control means for performing control for operating a power supply, and the image processing means performs image processing based on data detected by the light or radiation detector, and detection by the detector and image processing by an image processing unit An imaging device that performs imaging by a series of processes. 請求項3に記載の撮像装置において、前記光または放射線検出器で検出されたデータに対するオフセット補正を行うオフセット補正手段を備えることを特徴とする撮像装置。
4. The imaging apparatus according to claim 3, further comprising an offset correction unit that performs offset correction on data detected by the light or radiation detector.
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