JP2008209374A

JP2008209374A - 二次元駆動装置および画像撮像装置

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Publication number: JP2008209374A
Application number: JP2007049018A
Authority: JP
Inventors: Kenji Matsumoto; 研司松本
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2008-09-11

Abstract

【課題】画像情報を静電潜像として記録する蓄電部、および蓄電部に記録された静電潜像に応じた電流を出力する複数の信号出力用線状配線を備えてなる固体検出器と、信号出力用線状配線と接続から出力された信号を検出する複数の信号検出用ＩＣとを備えてなる画像撮像装置において、信号検出用ＩＣ等の特性の変動により生じるアーティファクトを目立たないようにする。
【解決手段】放射線固体検出器１０の線状配線１５ａと信号検出用ＩＣとの接続に関し、互いに隣接する信号検出用ＩＣ同士の境界部分の８本の線状配線１５ａにおいて、線状配線１５ａの配列順に１本ずつ交互に一方の信号検出用ＩＣと他方の信号検出用ＩＣに接続した交互接続領域Ａを設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像情報を静電潜像として記録する蓄電部、および蓄電部に記録された静電潜像に応じた電流を出力する複数の信号出力用線状配線を備えてなる固体検出器と、信号出力用線状配線から出力された信号を検出する複数の信号検出用ＩＣとを備えてなる画像撮像装置等、互いに平行に配列された複数の線状配線と、線状配線と接続された複数の回路ブロックとを備え、複数の線状配線を介して表示や検出等の動作を二次元状に行う二次元駆動装置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、電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面から、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）方式のものと検出器に読取光（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、特許文献２、特許文献３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の導電層、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の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信号出力用線状配線を含む第２の導電層を、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。

そして、上記特許文献２および特許文献３においては、特に、第２の導電層の配線を多数の読取光に対して透過性を有する信号出力用線状配線からなるストライプ配線とすると共に、蓄電部に蓄積された潜像電荷の量に応じたレベルの電気信号を出力させるための多数の補助線状配線を、前記信号出力用線状配線と交互にかつ互いに平行となるように設けた検出器を提案している。

このように、多数の補助線状配線からなるサブストライプ配線を併設して第２の導電層とすることにより、蓄電部とサブストライプ配線との間に新たなコンデンサが形成され、記録光によって蓄電部に蓄積された潜像電荷と逆極性の輸送電荷を、読取りの際の電荷再配列によってこのサブストライプ配線にも帯電させることが可能となる。これにより、読取用光導電層を介してストライプ配線と蓄電部との間で形成されるコンデンサに配分される前記輸送電荷の量を、このサブストライプ配線を設けない場合よりも相対的に少なくすることができ、結果として検出器から外部に取り出し得る信号電荷の量を多くして読取効率を向上させると共に、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も図ることができるようになっている。
特開２０００−１０５２９７号公報特開２０００−２８４０５６号公報特開２００１−３４９９４７号公報

ところで、上記のような多数の信号出力用線状配線からなるストライプ配線を備えた固体検出器において、例えば大きさを４３ｃｍ×４３ｃｍ、画像信号を出力するための信号出力用線状配線の配列ピッチを１００μｍ（４３００×４３００画素）とすると、固体検出器内に４３００本の信号出力用線状配線が形成されることになるが、これらは信号出力用線状配線の配列順に数十から数百本ずつ信号検出用ＩＣ（チャージアンプＩＣ）を載置したＴＣＰ（Tape Carrier Package）に接続される。

信号検出用ＩＣは通常複数チャネル分のチャージアンプおよびマルチプレクサを内蔵し、接続された複数の信号出力用線状配線から出力された信号を各々検出し、信号出力用線状配線の配列順に１チャネル分の信号ずつ出力する。信号検出用ＩＣから出力された信号は信号検出用ＩＣに接続されたチャージアンプにより１チャネル分ずつ検出され、検出された信号はＡ／Ｄ変換器によりアナログ信号からデジタル信号へと変換され、画像データとされる。

この信号検出用ＩＣと、これに接続されるチャージアンプおよびＡ／Ｄ変換器は、固体ごとにゲイン変動やオフセット変動を生じ、これらが大きく変動すると同じ信号検出用ＩＣに接続された信号出力用線状配線に対応する画像領域では同様のアーティファクトが生じ、その結果画像上で一つの信号検出用ＩＣに接続される信号出力用線状配線の数に応じた幅の帯状の濃淡ムラが識別されるようになってしまう。

このように同一のＩＣ等の回路ブロックに接続された線状配線毎に特性が変動し、その結果動作特性にムラが発生してしまう問題は、固体検出器以外にも液晶等の二次元表示デバイスや、ＣＣＤもしくは超音波センサー等の二次元撮像デバイス等、互いに平行に配列された複数の線状配線と、線状配線と接続された複数の回路ブロックとを備え、複数の線状配線を介して表示や検出等の動作を二次元状に行う二次元駆動装置においても同様に生じる。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、互いに平行に配列された複数の線状配線と、線状配線と接続された複数の回路ブロックとを備え、複数の線状配線を介して表示や検出等の動作を二次元状に行う画像撮像装置等の二次元駆動装置において、信号検出用ＩＣ等の回路ブロックの特性の変動により生じるアーティファクトを目立たないようにした二次元駆動装置および画像撮像装置を提供することを目的とするものである。

本発明による二次元駆動装置は、互いに平行に配列された複数の線状配線と、線状配線と接続された複数の回路ブロックとを備え、複数の線状配線を介して表示や検出等の動作を二次元状に行う二次元駆動装置であり、一つの回路ブロックに複数の線状配線が接続されるとともに、互いに隣接する複数の線状配線同士が同一の回路ブロックに接続された通常接続領域と、複数の線状配線の１本毎または互いに隣接する複数本毎を一つの接続群とし、互いに隣接する少なくとも３つの接続群において、互いに隣接する接続群同士が異なる回路ブロックに接続された交互接続領域とを有することを特徴とするものである。

上記のような交互接続領域を広い領域で形成するのは製造上の困難性が増すため好ましくない。交互接続領域において通常接続領域に隣接しない接続群の線状配線の本数は、全体の線状配線の本数の５０％以下であってもデバイスに生じる動作特性ムラを認識しづらくさせる十分な効果を奏するため、交互接続領域において通常接続領域に隣接しない接続群の線状配線の本数は、全体の線状配線の本数の５０％以下であることが好ましい。

また、上記二次元駆動装置の具体的なものとしては、液晶等の二次元表示デバイスや、ＣＣＤもしくは超音波センサー等の二次元撮像デバイス等が挙げられる。

また、回路ブロックは、集積回路素子とすることもできる。

また、交互接続領域において、接続群は、１本の線状配線から構成してもよいし、２本の線状配線から構成してもよい。

また、交互接続領域の中の一つの回路ブロックに接続される接続群は、接続群の配列順の一方から他方に向けて、接続群を構成する線状配線の本数を増加もしくは減少させるように構成してもよい。

さらに、交互接続領域を複数有するとともに、交互接続領域を構成する接続群の構成を、少なくとも２種類以上の異なる様態を有するように構成してもよい。この場合、複数の交互接続領域の全てを異なる態様としてもよいし、一部を異なる態様としてもよい。

本発明による画像撮像装置は、画像情報を担持する記録光の照射を受けることにより電荷を発生する光導電層、および、光導電層で発生した電荷に応じた電流を出力する、互いに平行に配列された複数の信号出力用線状配線を備えてなる固体検出器と、信号出力用線状配線と接続され、信号出力用線状配線から出力された信号を検出する複数の信号検出用ＩＣとを備えてなる画像撮像装置であり、一つの信号検出用ＩＣに複数の信号出力用線状配線が接続されるとともに、互いに隣接する複数の信号出力用線状配線同士が同一の信号検出用ＩＣに接続された通常接続領域と、複数の信号出力用線状配線の１本毎または互いに隣接する複数本毎を一つの接続群とし、互いに隣接する少なくとも３つの接続群において、互いに隣接する接続群同士が異なる信号検出用ＩＣに接続された交互接続領域とを有することを特徴とするものである。

上記において「固体検出器」とは、被写体の画像情報を担持する記録光、例えば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電変換素子で検出して得た信号電荷を画像信号（電気信号）に変換して出力する光変換方式の放射線固体検出器、あるいは、放射線が照射されることにより放射線導電体内で発生した信号電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の放射線固体検出器等、あるいは、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１や上記特許文献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、交互接続領域において、接続群は、１本の信号出力用線状配線から構成してもよいし、２本の信号出力用線状配線から構成してもよい。

また、交互接続領域の中の一つの信号検出用ＩＣに接続される接続群は、接続群の配列順の一方から他方に向けて、接続群を構成する信号出力用線状配線の本数を増加もしくは減少させるように構成してもよい。

本発明の二次元駆動装置および画像撮像装置によれば、互いに平行に配列された複数の線状配線（信号出力用線状配線）と、線状配線と接続された複数の回路ブロック（信号検出用ＩＣ）とを備え、複数の線状配線を介して表示や検出等の動作を二次元状に行う二次元駆動装置および画像撮像装置に関し、一つの回路ブロックに複数の線状配線が接続されるとともに、互いに隣接する複数の線状配線同士が同一の回路ブロックに接続された通常接続領域と、複数の線状配線の１本毎または互いに隣接する複数本毎を一つの接続群とし、互いに隣接する少なくとも３つの接続群において、互いに隣接する接続群同士が異なる回路ブロックに接続された交互接続領域とを設けることにより、回路ブロックと回路ブロックとの境界部分を曖昧にできるため、デバイスに生じる動作特性ムラを認識しづらくさせることができる。

ここで、交互接続領域において通常接続領域に隣接しない接続群の線状配線の本数を、全体の線状配線の本数の５０％以下とすることにより、製造上の困難性をあまり増加させることなく、デバイスに生じる動作特性ムラを認識しづらくさせる効果を持たせることができる。

また、交互接続領域の中の一つの回路ブロックに接続される接続群について、接続群の配列順の一方から他方に向けて、接続群を構成する線状配線の本数を増加もしくは減少させるように構成すれば、より回路ブロックと回路ブロックとの境界部分を曖昧にできるため、さらにデバイスに生じる動作特性ムラを認識しづらくさせることができる。

さらに、交互接続領域を複数有するとともに、交互接続領域を構成する接続群の構成を、少なくとも２種類以上の異なる様態を有するように構成すれば、デバイス全体で見たときに回路ブロックと回路ブロックとの境界部分のパターンが複数存在するようになるため、さらにデバイスに生じる動作特性ムラを認識しづらくさせることができる。

この場合、全ての交互接続領域で異なる構成とすることが好ましいが、必ずしも全ての交互接続領域で異なる構成とする必要はない。例えば、視認上大きな問題となる中央部に近いところのみ交互接続領域毎に異なる構成とするだけでも、本発明の効果を得ることができる。

以下、図面を参照して本発明の画像撮像装置の好ましい実施の形態について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態の画像撮像装置の概略構成図、図２は上記画像撮像装置の放射線固体検出器のガラス基板およびＴＣＰの配置態様を示す上面図、図３は上記放射線固体検出器の信号出力用線状配線と信号検出用ＩＣとの接続態様を示す上面図である。

画像撮像装置１は、図１に示すように、放射線を射出する放射線源５、放射線源５から射出され、被写体６を透過した放射線の照射により被写体の放射線画像を検出する放射線固体検出器１０、放射線固体検出器１０に記録された放射線画像を読み取るための読取光を放射線固体検出器１０に照射する線状光源２０、線状光源２０からの読取光の照射により放射線固体検出器１０において発生した電流を検出する電流検出部３０、放射線固体検出器１０による放射線画像の記録の際に放射線固体検出器１０に電圧を印加する電圧源４０、放射線固体検出器１０から放射線画像を電流として読み取る際に放射線固体検出器１０の後述する第１の導電層１１と第２の導電層１５とを短絡する短絡手段５０、上記線状光源２０の動作を制御する光源制御手段６０、上記短絡手段５０の動作を制御するスイッチ制御手段７０、および上記電圧源４０の動作を制御する電圧源制御手段８０を備えている。

放射線固体検出器１０は、被写体６の放射線画像を担持した放射線を透過する第１の導電層１１、第１の導電層１１を透過した放射線の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層１２、記録用光導電層１２において発生した潜像電荷に対しては絶縁体として作用し、且つその潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層１３、読取光の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層１４、および読取光を透過する第２の導電層１５をガラス基板２５上にこの順に積層してなるものである。記録用光導電層１２と電荷輸送層１３との間には、記録用光導電層１２内で発生した潜像電荷を蓄積する蓄電部Ｃが形成されている。上記放射線固体検出器１０は、有効検出範囲が２４０ｍｍ×３００ｍｍで、画素サイズが５０μｍ×５０μｍ、画素数が４８００画素×６０００画素に構成されている。

第１の導電層１１としては、放射線を透過するものであればよく、たとえば、ネサ皮膜（ＳｎＯ_２）、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、アモルファス状光透過性酸化膜であるＩＤＩＸＯ（Idemitsu Indium X-metal Oxide ；出光興産（株））などを５０〜２００ｎｍ厚にして用いることができ、また、１００ｎｍ厚のＡｌやＡｕなども用いることもできる。

第２の導電層１５は、多数の線状配線（信号出力用線状配線）１５ａが５０μｍピッチで複数平行に配列されてなるものである。そして、第２の導電層１５における線状配線１５ａは読取光を透過する材料から形成され、線状配線１５ａの間の部分１５ｂは読取光を遮光する材料により形成されている。

記録用光導電層１２は、放射線の照射を受けることにより電荷を発生するものであればよく、放射線に対して比較的量子効率が高く、また暗抵抗が高いなどの点で優れているａ−Ｓｅを主成分とするものを使用するのが好ましい。本願では記録用光導電層１２として、厚さ２００μｍのａ−Ｓｅを用いる。

電荷輸送層１３としては、たとえば、第１の導電層１に帯電する電荷の移動度と、その逆極性となる電荷の移動度の差が大きい程良く（例えば１０^２以上、望ましくは１０^３以上）ポリＮ−ビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、N,N'−ジフェニル−N,N'−ビス（３−メチルフェニル）−〔1,1'−ビフェニル〕−4,4'−ジアミン（ＴＰＤ）やディスコティック液晶等の有機系化合物、或いはＴＰＤのポリマー（ポリカーボネート、ポリスチレン、ＰＶＫ）分散物，Ｃｌを１０〜２００ｐｐｍドープしたａ−Ｓｅ等の半導体物質が適当である。

読取用光導電層１４としては、読取光の照射を受けることにより導電性を呈するものであればよく、例えば、ａ−Ｓｅ、Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｅ−Ａｓ−Ｔｅ、無金属フタロシアニン、金属フタロシアニン、ＭｇＰｃ（Magnesium phtalocyanine），ＶｏＰｃ（phaseII of Vanadyl phthalocyanine）、ＣｕＰｃ（Cupper phtalocyanine）などのうち少なくとも１つを主成分とする光導電性物質が好適である。本願では読取用光導電層１４として、厚さ１０μｍのａ−Ｓｅを用いる。

なお、放射線固体検出器１０の層構成は上記のような層構成に限らず、その他の層を含むものとしてもよく、また各層の材料についても上記各層の作用と同等の作用を有するものであれば上記以外の材料を利用するようにしてもよい。

電流検出部３０は、フレキシブル基板３２上に信号検出用ＩＣ（チャージアンプＩＣ）を実装した複数のＴＣＰ（Tape Carrier Package）から構成されており、ＴＣＰの一方の端部はガラス基板２５上において放射線固体検出器１０の各線状配線１５ａと接続されており、ＴＣＰの他方の端部は画像処理基板３３に接続されている。一つの信号検出用ＩＣには２５６個のチャージアンプ３１が集積されており、各線状配線１５ａ毎にフレキシブル基板３２によりチャージアンプ３１に接続されている。

画像処理基板３３は、各線状配線１５ａより出力され信号検出用ＩＣにより検出されたアナログ信号をデジタル信号（画像信号）に変換するための不図示のＡ／Ｄ変換器を備えている。

線状光源２０は、ＬＥＤが直線状に配列されるとともに、ＬＥＤから照射される光をＬＥＤの配列方向と直交する方向のみに集光する光学系を備えており、放射線固体検出器１０の読取用光導電層１４に対してＬＥＤの配列方向に延びる線状の読取光を照射するように構成されている。

また、線状光源２０は、ＬＥＤの配列方向が、放射線固体検出器１０の線状配線１５ａの長手方向と直交する方向になるように配されるとともに、線状光源２０を線状配線１５ａの長手方向（図１中矢印方向）に移動させる不図示の駆動手段を備え、光源制御手段６０による制御に基づいて、線状の読取光により放射線固体検出器１０の略全面を走査可能なように構成されている。なお、第２の導電層１５の線状配線１５ａの長手方向が副走査方向に対応し、読取光の延びる方向が主走査方向に対応する。

ここで、放射線固体検出器１０の各線状配線１５ａと信号検出用ＩＣとの接続態様について詳細に説明する。図２は上記画像撮像装置のガラス基板およびＴＣＰの配置態様を示す上面図、図３は互いに隣接する信号検出用ＩＣ同士の境界部分における信号出力用線状配線と信号検出用ＩＣとの接続態様を示す上面図である。

図２に示すように、ガラス基板２５の右辺に沿って信号検出用ＩＣ_ｎＲを実装した複数のＴＣＰが配置されており、同様にガラス基板２５の左辺に沿って信号検出用ＩＣ_ｎＬを実装した複数のＴＣＰが配置されている。

線状配線１５ａは本来であれば上から２５６本ずつ順に右辺側の信号検出用ＩＣ１Ｒ、左辺側の信号検出用ＩＣ１Ｌ、右辺側の信号検出用ＩＣ２Ｒ、左辺側の信号検出用ＩＣ２Ｌ・・・というように交互に接続されるが、本実施の形態においては図３に示すように、互いに隣接する信号検出用ＩＣ同士の境界部分の８本の線状配線１５ａにおいて、１本の線状配線１５ａを一つの接続群とし、線状配線１５ａの配列順に１本ずつ交互に一方の信号検出用ＩＣと他方の信号検出用ＩＣに接続した交互接続領域Ａを設けたことにより、信号検出用ＩＣと信号検出用ＩＣとの境界部分を曖昧にできるため、デバイスに生じる動作特性ムラを認識しづらくさせることができる。

交互接続領域Ａ以外の領域は、互いに隣接する線状配線１５ａが全て一つの信号検出用ＩＣに接続される通常接続領域となる。

なお、交互接続領域Ａの態様としては、上記以外にも図４に示すような、互いに隣接する信号検出用ＩＣ同士の境界部分の４本の線状配線１５ａにおいて、１本の線状配線１５ａを一つの接続群とし、線状配線１５ａの配列順に１本ずつ交互に一方の信号検出用ＩＣと他方の信号検出用ＩＣに接続した態様や、図５に示すような、互いに隣接する信号検出用ＩＣ同士の境界部分の８本の線状配線１５ａにおいて、２本の線状配線１５ａを一つの接続群とし、線状配線１５ａの配列順に２本ずつ交互に一方の信号検出用ＩＣと他方の信号検出用ＩＣに接続した態様とする等、種々の態様とすることが可能である。

電圧源４０は、放射線画像の記録の際に用いられるだけでなく、放射線固体検出器１０に残存した電荷の消去時にも用いられるものであり、その電圧のＯＮ、ＯＦＦおよび電圧の大きさは電圧源４０に接続された電圧制御手段８０により制御される。

短絡手段５０は、スイッチであり、図１に示すように、スイッチのａ端子には、電圧源４０の正極側の端子が接続され、ｂ端子には放射線固体検出器１０における第１の導電層１１が接続され、ｃ端子には電流検出部３０の電流検出アンプ３１が接続されている。この短絡手段５０は、放射線固体検出器１０による放射線画像の記録および読取りの際に切換えられるが、それだけでなく放射線固体検出器１０に残存した電荷を消去する際にも切換えられる。この短絡手段５０の切換えは、短絡手段５０に接続されたスイッチ制御手段７０により制御される。

次に、上記画像撮像装置１の作用について説明する。

まず、放射線画像の記録が行われる。放射線画像の記録は、電圧制御手段８０により電圧源４０が制御されて放射線固体検出器１０の第１の導電層１１と第２の導電層１５との間に記録用電圧が印加される。このとき印加される記録用電圧の大きさは２ｋＶ程度であり、第１の導電層１１が負の電位に、第２の導電層１５が正の電位となるように印加される。そして、この記録用電圧の印加の後、放射線源５から放射線を射出させ、被写体６を透過した放射線を放射線固体検出器１０に照射する。すると、放射線固体検出器１０の記録用光導電層１２内で正と負の電荷が発生し、そのうちの負の電荷が上記記録用電圧の印加により形成された電界分布に沿って第２の導電層１５の各線状配線１５ａに集中せしめられ、記録用光導電層１２と電荷輸送層１３との界面である蓄電部Ｃに潜像電荷として蓄積される。潜像電荷の量は照射放射線量に略比例し、この潜像電荷の量が被写体６の放射線画像を示すことになる。一方、記録用光導電層１２内で発生する正電荷は第１の導電層１１に引き寄せられて、電圧源４０から注入された負の電荷と結合して消滅する。

次に、上記のようにして放射線固体検出器１０に記録された放射線画像を読取る際の作用について説明する。

画像撮像装置１において、放射線固体検出器１０から放射線画像を読み取る際には、スイッチ制御手段７０により短絡手段５０のｂ端子とｃ端子とが接続され、第１の導電層１１と第２の導電層１５の線状配線１５ａとに、蓄電部Ｃに蓄積された負電荷に応じた正の電荷が帯電される。そして、光源制御手段６０により線状光源２０が走査移動され、線状の読取光で放射線固体検出器１０の全面を走査する。

この読取光の照射により読取用光導電層１４内に正と負の電荷が発生し、その内の正の電荷が蓄電部Ｃに蓄積された負電荷に引きつけられるように電荷輸送層１３内を急速に移動し、蓄電部Ｃで潜像電荷と結合して消滅する。一方、読取用光導電層１４に生じた負の電荷は第２の導電層１５の線状配線１５ａに帯電した正の電荷および第１の導電層１１から所定回路を介して流れてきた正の電荷と結合して消滅する。上記のように読取用光導電層１４において発生した負の電荷が、第１の導電層１１から所定回路を介して第２の導電層１５に流れてきた正の電荷と結合することにより信号検出用ＩＣ３２（電流検出アンプ３１）によって潜像電荷の量に応じた電流が検出され、放射線画像を電気信号として取得することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態の画像撮像装置について説明する。本実施の形態は上記第１の実施の形態と比べ、放射線固体検出器の互いに隣接する信号検出用ＩＣ同士の境界部分における交互接続領域の態様を変更したものである。図６は本実施の形態の画像撮像装置の互いに隣接する信号検出用ＩＣ同士の境界部分における信号出力用線状配線と信号検出用ＩＣとの接続態様を示す上面図である。

図６に示すように、本実施の形態の画像撮像装置の互いに隣接する信号検出用ＩＣ同士の境界部分では、上から順に信号検出用ＩＣ_ｎＲの通常接続領域、交互接続領域Ａ、信号検出用ＩＣ_ｎＬの通常接続領域となっており、交互接続領域Ａでは、互いに隣接する信号検出用ＩＣ同士の境界部分の３０本の線状配線１５ａにおいて、５本を一つのグループとみなし、上から順に１番目のグループでは５本全てを信号検出用ＩＣ_ｎＲに接続し、２番目のグループでは１本を信号検出用ＩＣ_ｎＬに、残りの４本を信号検出用ＩＣ_ｎＲに接続し、３番目のグループでは２本を信号検出用ＩＣ_ｎＬに、残りの３本を信号検出用ＩＣ_ｎＲに接続し、４番目のグループでは３本を信号検出用ＩＣ_ｎＬに、残りの２本を信号検出用ＩＣ_ｎＲに接続し、５番目のグループでは４本を信号検出用ＩＣ_ｎＬに、残りの１本を信号検出用ＩＣ_ｎＲに接続し、６番目のグループでは５本全てを信号検出用ＩＣ_ｎＬに接続している。

その結果、信号検出用ＩＣ_ｎＲにおける各グループ毎の接続群の構成は上から順に５本、４本、３本、２本、１本、０本となり、各グループ毎の接続の割合は上から順に１００％、８０％、６０％、４０％、２０％、０％と徐々に減少することになる。逆に信号検出用ＩＣ_ｎＬにおける各グループ毎の接続群の構成は上から順に０本、１本、２本、３本、４本、５本となり、各グループ毎の接続の割合は上から順に０％、２０％、４０％、６０％、８０％、１００％と徐々に増加することになる。

この様に、接続群の配列順の一方から他方に向けて、接続群を構成する線状配線の本数を増加もしくは減少させるように構成すれば、より回路ブロックと回路ブロックとの境界部分を曖昧にできるため、第１の実施の形態と比べさらにデバイスに生じる動作特性ムラを認識しづらくさせることができる。

なお、接続群の配列順の一方から他方に向けて、接続群を構成する線状配線の本数を増加もしくは減少させるような構成は、上記に限定されるものではなく、交互接続領域におけるグループの数やグループ内の線状配線の本数についてもどのような態様としてもよい。また、接続群を構成する線状配線の本数を増加もしくは減少させる場合に、上記のように等差数列的に変化させる態様に限らず、等比数列的に変化させる態様や、規則性を持たさないように変化させる態様とする等どのような態様としてもよい。

次に、本発明の第３の実施の形態の画像撮像装置について説明する。本実施の形態は上記第１の実施の形態と比べ、放射線固体検出器の互いに隣接する信号検出用ＩＣ同士の境界部分における交互接続領域の態様を変更したものである。図７は本実施の形態の画像撮像装置のガラス基板およびＴＣＰの配置態様を示す上面図である。

図７に示すように、ガラス基板２５の右辺に沿って信号検出用ＩＣ_ｎＲを実装した複数のＴＣＰが配置されており、同様にガラス基板２５の左辺に沿って信号検出用ＩＣ_ｎＬを実装した複数のＴＣＰが配置されているため、放射線固体検出器においては複数の交互接続領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４・・・が設けられることになる。

本実施の形態においては、複数の交互接続領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４・・・の接続態様を全て異なる態様としている。これによりデバイス全体で見たときの信号検出用ＩＣ同士の境界部分のパターンを重複しないようにできるため、第１の実施の形態と比べさらにデバイスに生じる動作特性ムラを認識しづらくさせることができる。

なお、複数の交互接続領域の一部を異なる態様とした場合でも、交互接続領域の全てを同じにする態様と比べ、デバイスに生じる動作特性ムラをより認識しづらくさせる効果を奏する。

次に、本発明の第４の実施の形態の画像撮像装置について説明する。本実施の形態は上記第１の実施の形態と比べ、放射線固体検出器を光読出方式のものからＴＦＴ読出方式のものに変更したものである。図８は本実施の形態の画像撮像装置の放射線固体検出器の概略構成を示す断面図、図９は上記放射線固体検出器のガラス基板およびＴＣＰの配置態様を示す上面図である。

本実施の形態の放射線固体検出器９０は、ガラス基板９４上に、ａ−ＳｉＴＦＴからなる電荷検出層９３、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９２、導電層９１がこの順に積層されたものである。上記放射線固体検出器９０は、有効検出範囲が４３０ｍｍ×４３０ｍｍで、画素サイズが１００μｍ×１００μｍ、画素数が４３００画素×４３００画素に構成されている。

電荷検出層９３は、具体的には光導電層９２において発生した電荷を蓄積する不図示の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する不図示の電荷検出素子を多数備えており、この電荷検出素子はＸ方向およびＹ方向ともに１００μｍピッチで２次元状に配列されている。蓄電部はコンデンサであり、スイッチ素子はＴＦＴスイッチにより構成されている。

そして、電荷検出層９３は、図９中Ｙ方向に配列された電荷検出素子の列毎に１００μｍピッチで並列して設けられた多数のゲート制御用線状配線と、図９中Ｘ方向に配列された電荷検出素子の行毎に１００μｍピッチで配列された多数の信号出力用線状配線とを備えている。ゲート制御用線状配線には、各ゲート制御用線状配線に接続されたスイッチ素子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、信号出力用線状配線には、各信号出力用線状配線に接続された蓄電部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。ゲート制御用線状配線と信号出力用線状配線とは、上記のように互いに直交して設けられている。

また、図９に示すように、方形のガラス基板９４の右辺および左辺に沿って信号検出用ＩＣを実装した複数のＴＣＰが配置されており、上辺および下辺に沿ってゲートドライバＩＣを実装した複数のＴＣＰが配置されている。

ＴＦＴの信号出力用線状配線と信号検出用ＩＣとの接続については、上記第１の実施の形態と同様に互いに隣接する信号検出用ＩＣ同士の境界部分の８本の線状配線において、１本の線状配線を一つの接続群とし、線状配線の配列順に１本ずつ交互に一方の信号検出用ＩＣと他方の信号検出用ＩＣに接続した交互接続領域が設けられている。

ゲート制御用線状配線とゲートドライバＩＣとの接続については、ゲート制御用線状配線は画質に対する影響が少ないゲート制御信号のみを扱うため、従来と同様にＴＣＰ毎に上辺側のゲートドライバＩＣと下辺側のゲートドライバＩＣとに交互に接続される。

このような構成の放射線固体検出器９０においても、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

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、例えば図１０に示す通り、交互接続領域内の互い異なる信号検出用ＩＣに接続される信号出力用線状配線の端部同士を立体交差させ、放射線固体検出器の一辺のみにおいて信号出力用線状配線と信号検出用ＩＣとを接続するようにしてもよい。

また、放射線固体検出器の構成についても、直接変換方式に限らず、シンチレーターを用いた間接変換方式のものを用いてもよい。例えば、特開２００１−３３０６７７号公報に示された二次元状にＴＦＴスイッチとフォトセンサーを配置した間接変換方式にも適用できる。

また、同一のＩＣ等の回路ブロックに接続された線状配線毎に特性が変動し、その結果動作特性にムラが発生してしまう問題は、上記実施の形態で説明した固体検出器以外にも、例えば特開２００３−３４５２６６号公報、特開２００３−２９７１７号公報等に記載されているような液晶ディスプレイ、特開２００３−７６３３４号公報等に記載されているような有機ＥＬディスプレイ、特開２００５−２７８９１８号公報、特開平９−１５４８４４号公報等に記載されているような超音波センサー等の二次元駆動装置においても同様に生じるため、これらの装置においても、各種線状配線と回路ブロックとの接続に際し、回路ブロック同士の境界部分に交互接続領域を設けることにより、回路ブロックと回路ブロックとの境界部分を曖昧にできるため、デバイスに生じる動作特性ムラを認識しづらくさせることができる。

本発明の第１の実施の形態の画像撮像装置の概略構成図上記画像撮像装置の放射線固体検出器のガラス基板およびＴＣＰの配置態様を示す上面図上記放射線固体検出器の信号出力用線状配線と信号検出用ＩＣとの接続態様を示す上面図上記放射線固体検出器の信号出力用線状配線と信号検出用ＩＣとのその他の接続態様を示す上面図上記放射線固体検出器の信号出力用線状配線と信号検出用ＩＣとのその他の接続態様を示す上面図本発明の第２の実施の形態の画像撮像装置の放射線固体検出器の信号出力用線状配線と信号検出用ＩＣとの接続態様を示す上面図本発明の第３の実施の形態の画像撮像装置の放射線固体検出器のガラス基板およびＴＣＰの配置態様を示す上面図本発明の第４の実施の形態の画像撮像装置の放射線固体検出器の概略構成を示す断面図上記放射線固体検出器のガラス基板およびＴＣＰの配置態様を示す上面図本発明のその他の態様の画像撮像装置の放射線固体検出器の各線状配線の接続態様を示す上面図

符号の説明

１画像撮像装置
５放射線源
６被写体
１０放射線固体検出器
１１第１の導電層
１２記録用光導電層
１３電荷輸送層
１４読取用光導電層
１５第２の導電層
２０線状光源
２５ガラス基板
３０電流検出部
３１チャージアンプ
３２信号検出用ＩＣ
３３フレキシブル基板
４０電圧源
５０短絡手段
６０光源制御手段
６１光源制御用ＩＣ
６２フレキシブル基板
７０スイッチ制御手段
８０電圧制御手段
９０固体検出器
９１第２の導電層
９２光導電層
９３第１の導電層
９４ガラス基板

Claims

互いに平行に配列された複数の線状配線と、該線状配線と接続された複数の回路ブロックとを備え、前記複数の線状配線を介して表示や検出等の動作を二次元状に行う二次元駆動装置であり、
一つの前記回路ブロックに複数の前記線状配線が接続されるとともに、互いに隣接する複数の前記線状配線同士が同一の前記回路ブロックに接続された通常接続領域と、複数の前記線状配線の１本毎または互いに隣接する複数本毎を一つの接続群とし、互いに隣接する少なくとも３つの前記接続群において、互いに隣接する前記接続群同士が異なる前記回路ブロックに接続された交互接続領域とを有することを特徴とする二次元駆動装置。
前記交互接続領域において前記通常接続領域に隣接しない前記接続群の前記線状配線の本数が、全体の前記線状配線の本数の５０％以下であることを特徴とする請求項１記載の二次元駆動装置。
前記二次元駆動装置が、二次元表示デバイスもしくは二次元撮像デバイスであることを特徴とする請求項１または２記載の二次元駆動装置。
前記回路ブロックが、集積回路素子であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の二次元駆動装置。
前記交互接続領域において、前記接続群が、１本の前記線状配線から構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の二次元駆動装置。
前記交互接続領域において、前記接続群が、２本の前記線状配線から構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の二次元駆動装置。
前記交互接続領域の中の一つの前記回路ブロックに接続される前記接続群は、前記接続群の配列順の一方から他方に向けて、前記接続群を構成する前記線状配線の本数を増加もしくは減少させるように構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の二次元駆動装置。
前記交互接続領域を複数有するとともに、前記交互接続領域を構成する前記接続群の構成が、少なくとも２種類以上の異なる様態を有するように構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の二次元駆動装置。
画像情報を担持する記録光の照射を受けることにより電荷を発生する光導電層、および、該光導電層で発生した電荷に応じた電流を出力する、互いに平行に配列された複数の信号出力用線状配線を備えてなる固体検出器と、
前記信号出力用線状配線と接続され、前記信号出力用線状配線から出力された信号を検出する複数の信号検出用ＩＣとを備えてなる画像撮像装置であり、
一つの前記信号検出用ＩＣに複数の前記信号出力用線状配線が接続されるとともに、互いに隣接する複数の前記信号出力用線状配線同士が同一の前記信号検出用ＩＣに接続された通常接続領域と、前記複数の信号出力用線状配線の１本毎または互いに隣接する複数本毎を一つの接続群とし、互いに隣接する少なくとも３つの前記接続群において、互いに隣接する前記接続群同士が異なる前記信号検出用ＩＣに接続された交互接続領域とを有することを特徴とする画像撮像装置。
前記交互接続領域において前記通常接続領域に隣接しない前記接続群の前記線状配線の本数が、全体の前記線状配線の本数の５０％以下であることを特徴とする請求項９記載の画像撮像装置。
前記交互接続領域において、前記接続群が、１本の前記信号出力用線状配線から構成されていることを特徴とする請求項９または１０記載の画像撮像装置。
前記交互接続領域において、前記接続群が、２本の前記信号出力用線状配線から構成されていることを特徴とする請求項９または１０記載の画像撮像装置。
前記交互接続領域の中の一つの前記信号検出用ＩＣに接続される前記接続群は、前記接続群の配列順の一方から他方に向けて、前記接続群を構成する前記信号出力用線状配線の本数を増加もしくは減少させるように構成されていることを特徴とする請求項９または１０記載の画像撮像装置。
前記交互接続領域を複数有するとともに、前記交互接続領域を構成する前記接続群の構成が、少なくとも２種類以上の異なる様態を有するように構成されていることを特徴とする請求項９または１０記載の画像撮像装置。