JP2014175896A - Two-dimensional image detector - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、X線、可視光、赤外光等の電磁波情報に基づいて画像を取得する二次元画像検出器に関する。 The present invention relates to a two-dimensional image detector that acquires an image based on electromagnetic wave information such as X-rays, visible light, and infrared light.
従来、医療用X線画像の撮影装置として、二次元画像撮影装置が用いられる。そして、二次元画像撮影装置に使用される二次元画像検出器として、例えばフラットパネル型X線検出器(以下、FPDと略記する)が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a two-dimensional image photographing device is used as a medical X-ray image photographing device. As a two-dimensional image detector used in the two-dimensional image photographing apparatus, for example, a flat panel X-ray detector (hereinafter abbreviated as FPD) is known.
まず、図8を用いて、FPD51の具体的な構成について説明する。FPD51は、共通電極52と、変換層53と、支持層54と、アクティブマトリックス基板55とを備えている。共通電極52と、変換層53と、支持層54と、アクティブマトリックス基板55とは上述の順番に積層されている。共通電極52にはバイアス電圧が印加されている。変換層53は、例えばa−Se(アモルファス・セレン)層などで構成されている。また、支持層54には複数の画素電極56が設けられており、アクティブマトリックス基板55にはコンデンサ57と、スイッチング素子58と、出力電極59とがそれぞれ複数設けられている。画素電極56は、変換層53に接触しているとともに、コンデンサ57と電気的に接続されている。コンデンサ57はスイッチング素子58を介して出力電極59と電気的に接続されており、変換層53によって変換された電荷を蓄積する。スイッチング素子58は、例えば薄膜トランジスタ(TFT)などが用いられており、コンデンサ57に蓄積された電荷を出力電極59から出力させる。画素電極56、コンデンサ57、スイッチング素子58、および出力電極59は、それぞれ二次元的に配列されている。
First, a specific configuration of the FPD 51 will be described with reference to FIG. The FPD 51 includes a
次に、FPD51の動作について説明する。電磁波として例えばX線が被検体に照射されると、被検体を透過したX線像が変換層53に投影され、X線像の濃淡に比例して電荷が生成される。すなわち、変換層53において、電磁波情報であるX線は、電気信号である電荷に変換される。共通電極52にはバイアス電圧が印加されているので、変換層53において変換された電荷は、発生した電場に誘導されて、画素電極56によって収集される。収集された電荷はコンデンサ57に蓄積される。以下、コンデンサ57に蓄積された電荷を蓄積電荷と呼ぶ。蓄積電荷は、スイッチング素子58がオンの状態になることによって、出力電極59からX線検出信号として出力される。以下、このときに出力電極59から出力される電荷の流れをシグナル電流と呼ぶ。そして、出力されたシグナル電流は、AD変換器によってデジタル信号に変換された後に画像処理等が行われ、被検体の透視画像としてモニタに表示される。符号xは、X線の照射方向を示している。
Next, the operation of the FPD 51 will be described. When, for example, X-rays are irradiated on the subject as electromagnetic waves, an X-ray image transmitted through the subject is projected onto the
上述した構成を有するFPD51について、スイッチング素子58がオフの状態である場合、スイッチング素子58の部分で絶縁されるのが理想であるので、コンデンサ57から出力電極59に電流は流れないはずである。しかし、実際はスイッチング素子58のオン・オフに関わらず、微量の電流がスイッチング素子58を通過し、出力電極59からリーク電流として常に出力される。そのため、スイッチング素子58をオンの状態にした場合、出力電極59から出力されるシグナル電流は、蓄積電荷とリーク電流とを含んでいる。従って、画像を作成する際に、蓄積電荷に基づく信号とともに、リーク電流に基づく信号も情報化される。その結果、撮影された透視画像には、蓄積電荷に起因する必要な画像情報とは別に、リーク電流に起因する不要な情報が画像の乱れとなって表れる。
In the
そこで、従来の構成によれば、画像の乱れが発生することを防止するために、リーク電流に係る成分を除去する工夫を行っている。すなわち、X線を照射した後、スイッチング素子58をオンの状態にしてシグナル電流を読み出すとは別に、スイッチング素子58をオフの状態にしてリーク電流を読み出しておく。そして、シグナル電流に対してリーク電流の成分を減算する補正を行うことで、蓄積電荷に起因する必要な画像情報のみを取得できる。上述した工夫によって、リーク電流に起因する不要な情報を除くことができるので、透視画像における画像の乱れの発生を抑制することが可能となる(例えば、特許文献1参照)。
Therefore, according to the conventional configuration, in order to prevent the image from being disturbed, a device for removing the component related to the leakage current is devised. That is, after irradiating the X-ray, the
しかしながら、このような構成を有する従来の装置には、次のような問題がある。
すなわち、図9(a)に示すように、従来の装置において、基底状態、すなわち蓄積電荷の読み出しもリーク電流の出力もされていない状態におけるアンプの出力値(○の符号を参照)を0に設定すると、リーク電流は負の値となる(×の符号を参照)。AD変換器は、負の値を示す信号をデジタル変換できないので、リーク電流を読み出すことができない。その結果、リーク電流に係る成分を減算する補正を行えないので、取得される透視画像に画像の乱れが発生する。
However, the conventional apparatus having such a configuration has the following problems.
That is, as shown in FIG. 9A, in the conventional apparatus, the output value of the amplifier (see the symbol “◯”) in the ground state, that is, the state where the stored charge is not read and the leakage current is not output is set to 0. When set, the leakage current has a negative value (see the symbol x). Since the AD converter cannot digitally convert a signal indicating a negative value, the leak current cannot be read out. As a result, the correction for subtracting the component related to the leakage current cannot be performed, so that the obtained perspective image is disturbed.
リーク電流の極性が負となる理由については、例えば次のような可能性が考えられる。
まず、図10に示すように、スイッチング素子58にはゲート60、ソース61、およびドレイン62の3つの端子が設けられており、ゲート60の開閉によりソース61からドレイン62へと電荷が移動する。そして、ゲート60とソース61の間、およびゲート60とドレイン62との間にはそれぞれ寄生容量63が存在する。
As the reason for the negative polarity of the leakage current, for example, the following possibilities are conceivable.
First, as shown in FIG. 10, the
図10(a)に示すように、スイッチング素子58がオフの状態となっているとき、コンデンサ57に蓄積された蓄積電荷のごく一部がスイッチング素子58を通過し、出力電極59から電荷Lとして漏洩出力される。蓄積電荷は正の極性を有するので、電荷Lは正の極性を有している。
As shown in FIG. 10A, when the
しかし、図10(b)で示すように、スイッチング素子58をオンからオフとなる瞬間に、ゲート60における電位は高電圧から低電圧(例えば、25Vから−10V)へと変化する。その結果、寄生容量63を介して負の極性を有する電荷Mが矢印で示す方向へ移動する。すなわち、スイッチング素子58はオフであるにも関わらず、負電荷である電荷Mが出力電極59から出力される。
However, as shown in FIG. 10B, the potential at the gate 60 changes from a high voltage to a low voltage (for example, from 25 V to −10 V) at the moment when the
従って、スイッチング素子58をオンからオフにした後にリーク電流を読み出すときには、正電荷である電荷Lと負電荷である電荷Mの両方が読み出されることとなる。このとき、電荷Mの絶対値が電荷Lの絶対値を上回っているので、電荷Lと電荷Mの総和は負の極性となり、結果として、読み出されるリーク電流は負の値をとることとなる。
Therefore, when the leakage current is read after the switching
この問題を解消するために、従来例として、図9(b)に示すように、基底状態におけるアンプの出力値を0ではなく、所定の正の値に設定する方法がある。この場合、AD変換器に入力されるリーク電流が負の値から正の値に引き上げられるので、リーク電流をAD変換器によってデジタル信号に変換することができる。その結果、リーク電流に係る電荷量を減算する補正を行えるので、透視画像に発生する画像の乱れを除去することが可能となる。 In order to solve this problem, as a conventional example, there is a method of setting the output value of the amplifier in the ground state to a predetermined positive value instead of 0 as shown in FIG. 9B. In this case, since the leak current input to the AD converter is raised from a negative value to a positive value, the leak current can be converted into a digital signal by the AD converter. As a result, it is possible to perform correction by subtracting the charge amount related to the leakage current, so that it is possible to remove the image disturbance that occurs in the fluoroscopic image.
しかし、基底状態におけるアンプの出力値を大きくすると、新たな問題が発生する。すなわち、図9(b)に示すように、基底状態におけるアンプの出力値を大きくすると、AD変換器が識別できるアンプの出力値の範囲は、図9(a)と比較して狭くなる。そのため、FPD51のダイナミックレンジが減少するので、撮影される透視画像の階調が少なくなる。 However, when the output value of the amplifier in the ground state is increased, a new problem occurs. That is, as shown in FIG. 9B, when the output value of the amplifier in the ground state is increased, the range of the output value of the amplifier that can be identified by the AD converter becomes narrower than that in FIG. 9A. For this reason, the dynamic range of the FPD 51 is reduced, so that the gradation of the captured fluoroscopic image is reduced.
従って、従来の装置において、透視画像に発生する画像の乱れを除去することを重視して、基底状態におけるアンプの出力値を所定の正の値に設定すると、撮影される透視画像の階調が減少するという問題が避けられない。一方、透視画像の階調を多様にさせることを重視して基底状態におけるアンプの出力値を0に近づけると、リーク電流が負の値をとるので、透視画像に発生する画像の乱れを除去できなくなる。すなわち、従来の構成を有する装置では、取得される透視画像について、階調を多様にさせることと、リーク電流に起因する画像の乱れを除去することの両方を同時に満たすことができない。 Therefore, in the conventional apparatus, if the output value of the amplifier in the ground state is set to a predetermined positive value with an emphasis on removing the image disturbance generated in the fluoroscopic image, the gradation of the fluoroscopic image to be photographed is set. The problem of decreasing is inevitable. On the other hand, when the output value of the amplifier in the ground state is brought close to 0 with an emphasis on diversifying the gradation of the fluoroscopic image, the leakage current takes a negative value, so that the image disturbance generated in the fluoroscopic image can be removed. Disappear. In other words, an apparatus having a conventional configuration cannot simultaneously satisfy both the diversification of gradations and the removal of image disturbance caused by leakage current in the acquired fluoroscopic image.
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、多様な階調を有し、リーク電流に起因する画像の乱れが発生しない透視画像を取得することを可能とする二次元画像検出器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 is a two-dimensional image having various gradations and capable of acquiring a fluoroscopic image that does not cause image disturbance due to leakage current. An object is to provide a detector.
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、本発明に係る二次元画像検出器は、入射された電磁波を電荷に変換する電荷変換手段と、前記電荷変換手段によって変換された電荷を蓄積する変換電荷蓄積手段と、前記変換電荷蓄積手段に設けられた出力電極と、前記変換電荷蓄積手段に蓄積された電荷を前記出力電極の各々に出力させるスイッチング手段とから構成される画素が二次元的に配列された画素マトリクスと、前記出力電極から出力された電荷情報を増幅させる増幅手段と、前記増幅手段によって増幅された電荷情報をデジタル信号に変換するデジタル変換手段と、前記スイッチング手段の各々を制御するスイッチング制御手段と、前記デジタル信号を変換して画像を取得する画像取得手段とを備え、前記画素マトリクスを構成する画素の各々から出力され、負の信号となっているリーク電流に正の信号を加算させて、前記デジタル変換手段に入力される前記リーク電流を正の値に変換させる加算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, the two-dimensional image detector according to the present invention includes a charge conversion unit that converts an incident electromagnetic wave into a charge, a conversion charge storage unit that stores the charge converted by the charge conversion unit, and the conversion charge storage unit. A pixel matrix in which pixels composed of an output electrode provided on the switching electrode and switching means for outputting the charge accumulated in the converted charge accumulation means to each of the output electrodes are two-dimensionally arranged, and the output electrode Amplifying means for amplifying the charge information output from, a digital conversion means for converting the charge information amplified by the amplifying means into a digital signal, a switching control means for controlling each of the switching means, and the digital signal An image acquisition means for converting and acquiring an image, and outputting a negative signal output from each of the pixels constituting the pixel matrix. By adding a positive signal to the leakage current has become, it is characterized in that an addition means for converting the leakage current input to the digital conversion means to a positive value.
[作用・効果]本発明に係る二次元画像検出器によれば、リーク電流を読み出す際に、リーク電流に適当な正の信号をあらかじめ加算させる加算手段を備えることで、階調が多様であるだけでなく、リーク電流に起因する画像の乱れが発生しない透視画像を取得することが可能となる。 [Operation / Effect] According to the two-dimensional image detector according to the present invention, when the leak current is read, an addition means for adding an appropriate positive signal to the leak current in advance is provided, so that there are various gradations. In addition, it is possible to obtain a fluoroscopic image in which image distortion due to leakage current does not occur.
従来の構成を有する装置において、負の信号であるリーク電流を読み出せないという問題を解決するために、基底状態におけるアンプの出力値を0ではなく所定の正の値を取るように設定し、リーク電流を負の値から正の値に引き上げさせていた。しかしこの場合、デジタル変換手段が識別できるX線検出信号の範囲が狭くなるので、撮影される透視画像の階調が減少してしまう。 In order to solve the problem that the leakage current that is a negative signal cannot be read in a device having a conventional configuration, the output value of the amplifier in the ground state is set to take a predetermined positive value instead of 0, The leakage current was raised from a negative value to a positive value. However, in this case, since the range of the X-ray detection signal that can be identified by the digital conversion means is narrowed, the gradation of the fluoroscopic image to be taken is reduced.
一方、本発明に係る二次元画像検出器は、前記加算手段を用いて、リーク電流を読み出す場合にのみ正の信号を加算させる。これにより、基底状態におけるアンプの出力値を0に設定しつつ、負の信号であるリーク電流を正の値に変換することができる。基底状態におけるアンプの出力値を0に設定すると、デジタル変換手段が識別できるX線検出信号の範囲が広くなるので、取得される透視画像の階調が多様になる。そして、デジタル変換されたリーク電流を用いて透視画像の補正を行うことで、取得される透視画像において、リーク電流に起因する画像の乱れが発生することを防止できる。従って、階調が多様であるだけでなく、リーク電流に起因する画像の乱れが発生しない透視画像を取得することが可能となる。 On the other hand, the two-dimensional image detector according to the present invention uses the adding means to add a positive signal only when reading a leak current. As a result, the leak current, which is a negative signal, can be converted to a positive value while setting the output value of the amplifier in the ground state to 0. When the output value of the amplifier in the ground state is set to 0, the range of the X-ray detection signal that can be identified by the digital conversion means is widened, so that the gradation of the obtained fluoroscopic image is varied. Then, by correcting the fluoroscopic image using the digitally converted leak current, it is possible to prevent image disturbance due to the leak current in the acquired fluoroscopic image. Therefore, it is possible to acquire a fluoroscopic image that has not only a variety of gradations but also does not cause image distortion due to leakage current.
また、上述した発明において、前記加算手段は、前記スイッチング手段と前記デジタル変換手段とを電気的に接続する接続配線に電気的に接続された切り替え式のスイッチと、前記スイッチと前記接続配線との間に設けられた電荷を蓄積する加算電荷蓄積手段と、前記スイッチを介して前記接続配線に接続されている低電圧端子と、前記低電圧端子の電圧より高い電圧を有するとともに前記スイッチを介して前記接続配線に接続されている高電圧端子とを備え、前記スイッチを前記低電圧端子に切り替えられた状態にして、前記変換電荷蓄積手段に蓄積された電荷を読み出させ、前記スイッチを前記低電圧端子から前記高電圧端子へと切り替えて、前記加算電荷蓄積手段を介して前記増幅手段に入力される電荷を増加させることにより、負の信号となっている前記リーク電流を正の値に変換させる
ことが好ましい。
In the above-described invention, the adding means includes a switching switch electrically connected to a connection wiring electrically connecting the switching means and the digital conversion means, and the switch and the connection wiring. An additional charge accumulating means for accumulating charges provided therebetween, a low voltage terminal connected to the connection wiring via the switch, and a voltage higher than the voltage of the low voltage terminal and via the switch A high-voltage terminal connected to the connection wiring, the switch is switched to the low-voltage terminal, the charge stored in the converted charge storage means is read, and the switch is By switching from the voltage terminal to the high voltage terminal and increasing the charge input to the amplifying means via the added charge storage means, a negative It is preferable to convert the leakage current has a No. positive.
[作用・効果]上述の構成によれば、スイッチを低電圧端子から高電圧端子へと切り替えて、加算電荷蓄積手段を介して増幅手段に入力される電荷を増加させる。この場合、加算電荷蓄積手段の容量、低電圧端子の電圧、および高電圧端子の電圧を適当な値に設定することで、リーク電流を正の値に変換させるために適当な量の電荷を増幅手段に入力させることができる。これにより、基底状態におけるアンプの出力値を0に設定しつつ、負の信号であるリーク電流をより確実に正の値に変換させることができる。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, the switch is switched from the low voltage terminal to the high voltage terminal to increase the charge input to the amplifying means via the addition charge accumulating means. In this case, an appropriate amount of charge is amplified to convert the leakage current to a positive value by setting the capacity of the additional charge storage means, the voltage at the low voltage terminal, and the voltage at the high voltage terminal to appropriate values. Means can be input. As a result, it is possible to more reliably convert the leak current, which is a negative signal, to a positive value while setting the output value of the amplifier in the ground state to 0.
また、上述した発明において、前記加算手段は、前記スイッチと前記加算電荷蓄積手段と前記低電圧端子と前記高電圧端子とを備える上述の構成に代えて、前記スイッチング手段と前記デジタル変換手段とを電気的に接続する接続配線に電気的に接続され、前記接続配線に電流を供給する電流供給手段と、前記電流供給手段と前記接続配線の間に設けられ、前記電流供給手段と前記接続配線との電気的な接続を制御する電流供給制御手段とを備え、前記電流供給制御手段は、前記電流供給手段を前記接続配線に電気的に接続させない状態で、前記変換電荷蓄積手段に蓄積された電荷を読み出させ、前記電流供給制御手段を介して前記電流供給手段を前記接続配線に所定の期間接続させて、前記増幅手段に入力される電荷を増加させることにより、負の信号となっている前記リーク電流を正の値に変換させることにしてもよい。 Further, in the above-described invention, the addition unit includes the switching unit and the digital conversion unit in place of the configuration including the switch, the addition charge storage unit, the low voltage terminal, and the high voltage terminal. A current supply means that is electrically connected to a connection wiring that is electrically connected and supplies a current to the connection wiring; and provided between the current supply means and the connection wiring; and the current supply means and the connection wiring; Current supply control means for controlling the electrical connection of the electric charge, and the current supply control means is a charge stored in the converted charge storage means in a state where the current supply means is not electrically connected to the connection wiring. And the current supply means is connected to the connection wiring for a predetermined period via the current supply control means to increase the charge input to the amplification means. , It may be possible to convert the leakage current is a negative signal to a positive value.
[作用・効果]上述の構成によれば、電流供給制御手段を介して電流供給手段を接続配線に所定の期間接続させて、増幅手段に入力される電荷を増加させる。この場合、電流供給手段が出力する電流の量、および所定の期間の長さを適当な値に設定することで、リーク電流を正の値に変換させるために適当な量の電荷を増幅手段に入力させることができる。これにより、基底状態におけるアンプの出力値を0に設定しつつ、負の信号であるリーク電流をより確実に正の値に変換させることができる。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, the current supply means is connected to the connection wiring via the current supply control means for a predetermined period to increase the charge input to the amplification means. In this case, by setting the amount of current output from the current supply means and the length of the predetermined period to an appropriate value, an appropriate amount of charge is supplied to the amplification means in order to convert the leakage current to a positive value. Can be entered. As a result, it is possible to more reliably convert the leak current, which is a negative signal, to a positive value while setting the output value of the amplifier in the ground state to 0.
また、上述した発明において、前記加算手段は、前記スイッチと前記加算電荷蓄積手段と前記低電圧端子と前記高電圧端子とを備える上述の構成、または前記電流供給手段と前記電流供給制御手段とを備える上述の構成に代えて、前記増幅手段からの出力に電圧を加算する加算器と、前記加算器を制御する加算器制御手段とを備え、前記加算機制御手段は、前記増幅手段からの出力に前記加算器による電圧の増加を行わせない状態で、前記変換電荷蓄積手段に蓄積された電荷を読み出させ、前記加算器制御手段を介して前記加算器により前記増幅手段からの出力に電圧を増加させることにより、負の信号となっている前記リーク電流を正の値に変換させることにしてもよい。 In the above-described invention, the adding means includes the switch, the added charge storage means, the low voltage terminal, and the high voltage terminal, or the current supply means and the current supply control means. In place of the above-described configuration, an adder for adding a voltage to the output from the amplifying means and an adder control means for controlling the adder, wherein the adder control means outputs the output from the amplifying means. In the state in which the voltage is not increased by the adder, the charge accumulated in the converted charge accumulation means is read, and the voltage is output to the output from the amplification means by the adder via the adder control means. The leakage current, which is a negative signal, may be converted to a positive value by increasing.
[作用・効果]上述の構成によれば、加算器制御手段を介して加算器により増幅手段からの出力に電圧を増加させる。加算器が増加させる電圧を適当な値に設定することで、前記リーク電流を正の値に変換させるために適当な量の電荷を増幅手段に入力させることができる。これにより、基底状態におけるアンプの出力値を0に設定しつつ、負の信号であるリーク電流をより確実に正の値に変換させることができる。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, the voltage is increased to the output from the amplification means by the adder via the adder control means. By setting the voltage increased by the adder to an appropriate value, an appropriate amount of charge can be input to the amplifying means in order to convert the leakage current to a positive value. As a result, it is possible to more reliably convert the leak current, which is a negative signal, to a positive value while setting the output value of the amplifier in the ground state to 0.
また、上述した発明において、前記加算手段は前記スイッチング手段と前記増幅手段の間に設けられていることが好ましい。 In the above-described invention, the adding means is preferably provided between the switching means and the amplifying means.
[作用・効果]上述の構成によれば、加算手段によって負の値から正の値へと変換されたリーク電流は、増幅手段によって増幅される。これにより、増幅されたリーク電流を用いて透視画像の補正を行うことができる。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, the leakage current converted from the negative value to the positive value by the adding means is amplified by the amplifying means. Thereby, the fluoroscopic image can be corrected using the amplified leakage current.
また、上述した発明において、前記加算手段は、前記スイッチング手段と前記増幅手段の間に設けられている構成に代えて、前記増幅手段と前記デジタル変換手段の間に設けられていることにしてもよい。 In the above-described invention, the adding means may be provided between the amplifying means and the digital converting means in place of the configuration provided between the switching means and the amplifying means. Good.
[作用・効果]上述の構成によれば、リーク電流は増幅手段によって増幅された後に、加算手段によって正の値に変換される。すなわち、加算手段に起因するノイズが増幅手段によって増幅されることがない。従って、リーク電流に重畳されるノイズをより少なくすることができる。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, the leakage current is amplified by the amplifying means and then converted to a positive value by the adding means. That is, noise caused by the adding means is not amplified by the amplifying means. Therefore, the noise superimposed on the leakage current can be further reduced.
また、上述した発明において、前記加算手段による前記リーク電流を負の値から正の値への変換を行うタイミングは、前記リーク電流を読み出すタイミングの前に設定されていることが好ましい。 In the above-described invention, it is preferable that the timing for converting the leakage current from the negative value to the positive value by the adding means is set before the timing for reading the leakage current.
[作用・効果]上述の構成によれば、加算手段によって、リーク電流を負の値から正の値へ変換させた後に、正の値へ変換されたリーク電流の読み出しを行う。すなわち、変換から読み出しまでの操作を速やかに行うので、負の値から正の値へ変換されたリーク電流に発生するノイズがより少なくなる。これにより、負の値から正の値へ変換されたリーク電流をより正確に読み出すことができる。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, after the leakage current is converted from the negative value to the positive value by the adding means, the leakage current converted to the positive value is read. That is, since operations from conversion to reading are quickly performed, noise generated in the leak current converted from a negative value to a positive value is reduced. Thereby, the leak current converted from the negative value to the positive value can be read more accurately.
また、上述した発明において、実験的に負の信号を識別できるデジタル変換手段を用いて、リーク電流がとる負の値をあらかじめ読み出しておき、測定された前記リーク電流のうち最低のものを選択し、選択された最低の前記リーク電流を正の値に変換させることのできるのに十分に大きい大きさの電流値を算出し、算出された前記電流値を、前記加算手段によって加算される信号の大きさとして設定することが好ましい。 In the above-described invention, the negative value taken by the leakage current is read in advance using digital conversion means that can identify a negative signal experimentally, and the lowest one of the measured leakage currents is selected. Calculating a current value large enough to convert the selected minimum leakage current to a positive value, and calculating the calculated current value by the adding means. It is preferable to set the size.
[作用・効果]上述の構成によれば、実験的に負の信号を識別できるデジタル変換手段を用いてリーク電流をあらかじめ読み出す。そのため、負の値をとるリーク電流も読み出すことができる。そして、測定されたリーク電流のうち、最低のものを選択し、選択された最低のリーク電流を正の値に変換させることのできるのに十分に大きい大きさの電流値を算出する。算出された電流値を、加算手段によって加算される信号の大きさとして設定するので、実際に透視画像を取得する際に読み出されるリーク電流はより確実に負の値から正の値へと変換される。これにより、透視画像に対する補正をより確実に行うことができる。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, the leak current is read in advance using the digital conversion means that can identify a negative signal experimentally. Therefore, a leak current that takes a negative value can also be read. Then, the lowest one of the measured leakage currents is selected, and a current value large enough to convert the selected lowest leakage current into a positive value is calculated. Since the calculated current value is set as the magnitude of the signal to be added by the adding means, the leak current read when actually obtaining the fluoroscopic image is more reliably converted from a negative value to a positive value. The Thereby, the correction | amendment with respect to a fluoroscopic image can be performed more reliably.
また、上述した発明において、前記画素マトリクスは、2つの分割領域を有し、前記スイッチング制御手段は、一方の分割領域を構成する画素の読み出しを行う際に、読み出しの対象となっている画素に対応する他方の分割領域にある画素について同時に読み出しを行うように動作することが好ましい。 In the above-described invention, the pixel matrix has two divided regions, and the switching control unit determines whether the pixel constituting one of the divided regions is to be read out. It is preferable to operate so as to simultaneously read out the pixels in the other corresponding divided region.
[作用・効果]上述の構成によれば、2つに分割された各々の領域において、一方の分割領域を構成する画素の読み出しを行う際に、読み出しの対象となっている画素に対応する他方の分割領域にある画素について同時に読み出しを行う。これにより、電荷情報の読み出しに要する時間を大幅に短縮することができる。また、画素マトリクスを構成する画素を2つの領域に分割することで、画素の読み出しを行うために必要な信号線について、各々の信号線の長さが短くなる。信号線が短くなると、読み出される情報に含まれるノイズが減少するので、より正確な画像情報を取得することが可能となる。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, when the pixels constituting one divided region are read out in each of the two divided regions, the other corresponding to the pixel to be read out The pixels in the divided areas are simultaneously read out. As a result, the time required to read out the charge information can be greatly shortened. Further, by dividing the pixels constituting the pixel matrix into two regions, the length of each signal line is shortened for the signal lines necessary for reading out the pixels. When the signal line is shortened, noise included in the read information is reduced, so that more accurate image information can be acquired.
この発明に係る二次元画像検出器によれば、リーク電流を読み出す際に、リーク電流に適当な正の信号をあらかじめ加算させる加算手段を備えている。そして、前記加算手段を用いて、リーク電流を読み出す場合にのみ適当な正の信号を加算させる。これにより、基底状態におけるアンプの出力値を0に設定しつつ、負の信号であるリーク電流を正の値に変換することができる。基底状態におけるアンプの出力値を0に設定すると、デジタル変換手段が識別できるアンプの出力値の範囲が広くなるので、取得される透視画像の階調が多様になる。そして、デジタル変換されたリーク電流を用いて透視画像の補正を行うことで、取得される透視画像において、リーク電流に起因する画像の乱れが発生することを防止できる。従って、階調が多様であるだけでなく、リーク電流に起因する画像の乱れが発生しない透視画像を取得することが可能となる。 According to the two-dimensional image detector according to the present invention, when the leakage current is read out, the addition means for adding an appropriate positive signal to the leakage current in advance is provided. Then, using the adding means, an appropriate positive signal is added only when the leakage current is read out. As a result, the leak current, which is a negative signal, can be converted to a positive value while setting the output value of the amplifier in the ground state to 0. When the output value of the amplifier in the ground state is set to 0, the range of the output value of the amplifier that can be identified by the digital conversion means is widened, so that the gradation of the obtained fluoroscopic image is diversified. Then, by correcting the fluoroscopic image using the digitally converted leak current, it is possible to prevent image disturbance due to the leak current in the acquired fluoroscopic image. Therefore, it is possible to acquire a fluoroscopic image that has not only a variety of gradations but also does not cause image distortion due to leakage current.
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。なお、以下の説明のX線は、本発明における電磁波の一例である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The X-rays described below are an example of electromagnetic waves in the present invention.
<全体構成の説明>
実施例1に係る二次元画像検出器1は、図1に示すように、放射線検出マトリクス3と、ゲートドライバ5と、アンプアレイ7,8と、AD変換部9,10と、制御部11と、画像処理装置13と、画像表示装置15とを備えている。放射線検出マトリクス3は、ゲートドライバ5およびアンプアレイ7,8に接続されている。また、放射線検出マトリクス3には複数の放射線検出画素17が二次元マトリクス状に配列されている。
<Description of overall configuration>
As shown in FIG. 1, the two-
ゲートドライバ5は、ゲート配線G1〜G4を介して、後述するスイッチング素子のオン・オフを制御する。アンプアレイ7はAD変換部9に、アンプアレイ8はAD変換部10に接続されている。アンプアレイ7,8は入力された電気信号を増幅してAD変換部9,10に出力する。AD変換部9,10は入力された電気信号について、アナログ信号からデジタル信号に変換し、画像処理装置13に出力する。画像処理装置13はAD変換部9,10から入力された信号をもとに画像処理を行う。画像表示装置15は画像処理装置13から入力された画像情報を画像として表示する。ゲートドライバ5、アンプ7,8、AD変換部9,10、画像処理装置13および画像表示装置15の動作は制御部11によって統括制御される。
The
なお、放射線検出マトリクス3は本発明における画素マトリクスに相当し、ゲートドライバ5は本発明におけるスイッチング制御手段に相当する。また、アンプアレイ7,8は本発明における増幅手段に相当し、AD変換部9,10は本発明におけるデジタル変換手段に相当する。そして、画像処理装置13および画像表示装置15は、本発明における画像取得手段に相当し、放射線検出画素17は本発明における画素に相当する。
The
放射線検出マトリクス3について具体的に説明する。実施例1においては、放射線検出画素17が縦4,096×横4,096程度の二次元マトリクス状に配列されているものが用いられる。但し、図1においては、簡略化して放射線検出画素17a〜17pが縦4×横4の二次元マトリクス状に配列されたものを図示している。放射線検出マトリクス3は、放射線検出画素17a〜17hが配列されている第1領域r1と、放射線検出画素17i〜17pが配列されている第2領域r2とを有している。
The
第1領域r1について、放射線検出マトリクス3の一番上の列、すなわちラインH1の横方向に配列されている放射線検出画素17a〜17dは、ゲート配線G1を介してゲートドライバ5に接続されている。同様に、上から2番目の列、すなわちラインH2に配列されている放射線検出画素17e〜17hは、ゲート配線G2を介してゲートドライバ5に接続されている。アンプアレイ7は横一列に配列されたアンプ7a〜7dによって構成されており、アンプ7a〜7dは、縦方向に同一な位置となっている放射線検出画素17に信号線Q1〜Q4を介して接続されている。例えば、アンプ7aは信号線Q1を介して放射線検出画素17a、および放射線検出画素17eに接続されており、アンプ7bは信号線Q2を介して放射線検出画素17b、および放射線検出画素17fに接続されている。また、AD変換部9は、横一列に配列されたAD変換器9a〜9dによって構成されており、AD変換器9a〜9dは、それぞれ縦方向に同一な位置となっているアンプに接続されている。例えば、AD変換器9aは信号線Q1を介してアンプ7aに接続されており、AD変換器9bは信号線Q2を介してアンプ7bに接続されている。
In the first region r1, the uppermost column of the
なお、第2領域r2は第1領域とほぼ同様の構成となっている。すなわち、放射線検出マトリクス3の上から3番目の列、すなわちラインH3に配列されている放射線検出画素17i〜17lは、ゲート配線G3を介してゲートドライバ5に接続されている。また、上から4番目の列、すなわちラインH4に配列されている放射線検出画素17m〜17pは、ゲート配線G4を介してゲートドライブ5に接続されている。アンプアレイ8は横一列に配列されたアンプ8a〜8dによって構成されており、アンプ8a〜8dは、縦方向に同一な位置となっている放射線検出画素17に、信号線R1〜R4を介して接続されている。例えば、アンプ8aは信号線R1を介して放射線検出画素17iおよび放射線検出画素17mに接続されている。また、AD変換部10は横一列に配列されたAD変換器10a〜10dによって構成されており、AD変換器10a〜10dは、それぞれ縦方向に同一な位置となっているアンプに接続されている。例えば、AD変換器10aは信号線R1を介してアンプ8aに接続されている。
The second region r2 has substantially the same configuration as the first region. In other words, the
このように、放射線検出マトリクス3を2つの領域に分割することで、信号線Q1〜Q4、および信号線R1〜R4の長さはそれぞれ約半分となる。信号線が短くなると、読み出される信号に含まれるノイズが少なくなるので、取得される画像に含まれる不要な情報が少なくなる。従って、放射線検出マトリクス3を2つの領域に分割する構成をとることによって、より正確な透視画像を取得することが可能となる。
Thus, by dividing the
次に、図2を用いて放射線検出画素17の構成について具体的に説明する。なお、図1に示される各々の放射線検出画素17a〜17pは全て同じ構成を有しているので、例として放射線検出画素17aを用いて説明する。
Next, the configuration of the radiation detection pixel 17 will be specifically described with reference to FIG. Since each of the
放射線検出画素17aは、共通電極19と、変換層21と、画素電極23と、アクティブマトリクス基板25とが、上述した順番に積層された構造を備えている。共通電極19には高電圧のバイアス電圧が印加されている。変換層21は、電磁波情報であるX線を電気情報である電荷に変換するものであり、例えばa−Seまたはテルル化カドミウム(CdTe)などで構成されている。画素電極23は変換層21に接触しており、変換層21で変換された電荷を収集する。アクティブマトリクス基板25にはコンデンサ27、スイッチング素子29、出力電極31、および制御電極33が設けられている。なお、変換層21は本発明における電荷変換手段に相当する。
The
コンデンサ27は画素電極23と電気的に接続されており、画素電極23で収集された電荷を蓄積する。また、コンデンサ27はスイッチング素子29を介して出力電極31と電気的に接続されている。スイッチング素子29は、制御電極33と電気的に接続されており、コンデンサ27と出力電極31との接続を制御する。スイッチング素子29は、例えば薄膜トランジスタ(TFT)などが用いられる。出力電極31は、信号線Q1を介してアンプ7aと電気的に接続されており、スイッチング素子29をから出力された電荷をアンプ7aに入力する。制御電極33はゲート配線G1を介してゲートドライバ5と電気的に接続されており、スイッチング素子29の動作を制御する。制御電極33の動作は、ゲートドライバ5に制御される。なお、コンデンサ27は本発明における変換電荷蓄積手段に相当し、スイッチング素子29は本発明におけるスイッチング手段に相当する。
The
<動作の説明>
次に、図1および図2を参照して二次元画像検出器1の動作について説明する。まず、図2において符号yで示される方向から、被検体を透過したX線が二次元画像検出器1に放射される。そして、変換層21において電磁波情報であるX線は電荷に変換される。共通電極層19にはバイアス電圧が印加されているので、変換層21において変換された電荷は、発生した電場に誘導されて画素電極23によって収集され、各々の放射線検出画素17a〜17pが有するコンデンサ27に蓄積される。このとき、各々のコンデンサ27に蓄積された電荷を、蓄積電荷とする。
<Description of operation>
Next, the operation of the two-
<シグナル信号の読み出し>
図1において、制御部11からゲートドライバ5に対してはゲート動作信号が、アンプアレイ7,8に対してはアンプ動作信号が、AD変換部9,10に対してはAD変換信号が出力される。ゲートドライバ5はゲート動作信号に基づいて、まずゲート配線G1およびG4を介して、第1領域r1におけるラインH1、および第2領域r2におけるラインH4の制御電極33を同時にオンの状態にする。オンの状態となった制御電極33は、スイッチング素子29をオンの状態にする。オンの状態となったスイッチング素子29は、蓄積電荷を出力電極31から出力させる。このとき出力電極31から出力される電荷の流れをシグナル電流とする。出力されたシグナル電流は、信号線Q1〜Q4および信号線R1〜R4を介して、アンプアレイ7,8に入力される。これにより、放射線検出画素17a〜17dおよび放射線検出画素17m〜17pからシグナル電流の読み出しが行われる。
<Reading signal signal>
In FIG. 1, a gate operation signal is output from the
アンプアレイ7,8はアンプ動作信号に基づいて、入力されたシグナル電流を増幅し、増幅されたシグナル電流は、AD変換部9,10へと入力される。AD変換部9,10はAD変換信号に基づいて、入力されたシグナル電流をデジタル信号に変換する。以下、スイッチング素子29がオンの状態で得られる、デジタル変換後のシグナル電流をシグナル信号と呼ぶこととする。そして、ラインH1およびラインH4の放射線検出画素のそれぞれについて得られたシグナル信号は画像処理装置13に対して入力される。なお、ラインH1のシグナル信号を総称してシグナル信号S1とし、ラインH4のシグナル信号を総称してシグナル信号S4とする。
The
さらに、制御部11からゲートドライバ5に対してはゲート動作信号が、アンプアレイ7,8に対してはアンプ動作信号が、AD変換部9,10に対してはAD変換信号が出力される。ゲートドライバ5はゲート動作信号に基づいて、次にゲート配線G2およびG3を介して、第1領域r1におけるラインH2、および第2領域r2におけるラインH3の制御電極33を同時にオンの状態にさせ、以下、上述した動作を行う。すなわち、放射線検出画素17e〜17h,17i〜17lのシグナル電流を増幅した後、デジタル信号に変換させる。そして、ラインH2およびラインH3の放射線検出画素17e〜17h,17i〜17lについて得られたシグナル信号を画像処理装置13に対して入力させる。なお、ラインH2のシグナル信号を総称してシグナル信号S2とし、ラインH3のシグナル信号を総称してシグナル信号S3とする。
Further, the
このように、ゲートドライバ5は、第1領域r1と第2領域r2について1ラインずつ、合わせて2つのラインにおける制御電極33を同時にオンにする。これに対し、放射線検出マトリクス3を分割しない構成とする場合、ゲートドライバ5は、1つのラインにおける制御電極33を同時にオンにすることとなる。従って、放射線検出マトリクス3を2つの領域に分割させることで、全ての放射線検出画素17のシグナル信号を読み出すまでに要する時間を約半分に短縮する構成となっている。
As described above, the
しかし、画像処理装置13は、入力されたシグナル信号S1〜S4をそのまま用いて画像化を行っても、正確な画像情報を取得することはできない。なぜならば、上述した通り、出力電極31からリーク電流が常に出力されている。そのため、スイッチング素子29をオンの状態にすると、出力電極31からは蓄積電荷にリーク電流が重畳した信号が出力される。すなわち、シグナル信号とは、実際にはデジタル信号化されたリーク電流(以下、リーク信号とする)が重畳した信号である。照射されたX線に基づいて変換された電荷信号とはコンデンサ27に蓄積された電荷信号、すなわち蓄積電荷である。従って、より正確な画像情報を取得するためには、画像化を行う前にリーク信号を読み出し、リーク信号を用いてシグナル信号の補正を行う必要がある。
However, the
<リーク信号の読み出し>
そこでリーク信号を読み出すために、制御部11からゲートドライバ5に対してはゲート動作信号が、アンプアレイ7,8に対してはアンプ動作信号が、AD変換部9,10に対してはAD変換信号が出力される。ゲートドライバ5は、ゲート動作信号に基づいて、ゲート配線G1〜G4を介して、全ての放射線検出画素17の制御電極33をオフにさせる。制御電極33はオフの状態となっているので、スイッチング素子29もオフの状態となる。このとき、スイッチング素子29の部分で絶縁されるのが理想であるので、出力電極31から電流は流れないはずである。
<Reading leak signal>
Therefore, in order to read out the leak signal, a gate operation signal from the
しかし、上述したように、実際はスイッチング素子29のオン・オフに関わらず、コンデンサ27に蓄積されている電荷の一部がスイッチング素子29を通過し、出力電極31からリーク電流として常に流れている。そのため、スイッチング素子29がオフの状態であっても、リーク電流が信号線Q1〜Q4および信号線R1〜R4を介して、アンプアレイ7,8に入力される。
However, as described above, actually, a part of the electric charge accumulated in the
アンプアレイ7,8はアンプ動作信号に基づいて、入力されたリーク電流を増幅し、AD変換部9,10に出力する。AD変換部9,10はAD変換信号に基づいて、入力されたリーク電流をデジタル信号に変換する。こうして、スイッチング素子29がオフの状態で得られる、デジタル変換後の信号をリーク信号とする。そして、各々の信号線について得られたリーク信号が画像処理装置13に対して入力される。なお、各々の信号線におけるリーク信号を総称して、リーク信号LKとする。
The
このとき、例えば第1領域r1において、放射線検出画素17aおよび放射線検出画素17eの出力電極31から流れるリーク電流は、合計されてアンプ7aに入力され、AD変換器9aによってデジタル化される。なぜならば、放射線検出画素17aおよび放射線検出画素17eの出力電極31は、それぞれ信号線Q1に並列に接続されているからである。同様に、放射線検出画素17bおよび放射線検出画素17fのリーク電流は、信号線Q2を介して合計されてアンプ7bに入力され、AD変換器9bによってデジタル化される。また、第2領域r2でも同様に、例えば放射線検出画素17iおよび放射線検出画素17mのリーク電流は、信号線R1を介して合計されてアンプ8aに入力され、AD変換器10aによってデジタル化される。従って、例えば放射線検出画素17a、および放射線検出画素17eのリーク電流はまとめて読み出されることとなる。
At this time, for example, in the first region r1, leak currents flowing from the
<シグナル信号の補正>
画像処理装置13は、画像化を行う前に、収集したリーク信号を用いて、各々の放射線検出画素17についてシグナル信号の補正を行う。具体的には、シグナル信号からリーク信号を減算する。放射線検出画素17aを例にとると、放射線検出画素17aから読み出されたシグナル信号の値から、信号線Q1から読み出されたリーク信号の値を減算する。そして、減算補正によって得られた値が放射線検出画素17aの蓄積電荷に基づくデジタル信号の値となる。以下、蓄積電荷に基づくデジタル信号を蓄積信号と呼ぶこととする。そして、同様の補正を放射線検出画素17b〜17pに対しても行い、各々の放射線検出画素17について、蓄積信号を算出する。なお、これら蓄積信号を総称して、蓄積信号Tとする。
<Signal signal correction>
The
<透視画像の取得>
画像処理装置13は、AD変換部9,10から入力された蓄積信号Tに基づいて画像化を行い、得られた画像情報を画像表示装置15に入力する。画像表示装置15は、画像処理装置13から入力された画像情報をもとに、被検体を透過したX線について透視画像を取得する。透視画像は蓄積信号T、すなわちリーク信号を含まないデジタル信号に基づいて取得されるので、透視画像には、リーク電流に起因する画像の乱れが発生しない。
<Acquisition of fluoroscopic image>
The
従って、透視画像の取得には、シグナル信号の読み出しとは別に、リーク信号の読み出しが必要となる。実施例1の構成は、リーク信号の読み出しに関して、独自の構成を備えている。この構成によれば、負の値をとるリーク電流に信号を加算し、リーク電流を正の値に変換させる。正のアナログ信号となったリーク電流は、アンプアレイ7,8を構成する各アンプ7a〜7d、8a〜8dに入力される。そして、AD変換部9,10は、正のアナログ信号についてデジタル変換を行い、リーク信号が読み出されるのである。
Therefore, in order to acquire a fluoroscopic image, it is necessary to read out a leak signal in addition to reading out a signal signal. The configuration of the first embodiment has a unique configuration for reading a leak signal. According to this configuration, a signal is added to a leak current that takes a negative value, and the leak current is converted to a positive value. The leak current that has become a positive analog signal is input to each of the
<実施例1の特徴的な構成>
図3を用いて、実施例1において信号を加算させるための構成について説明する。なお、各々の放射線検出画素の全てについて、以下に述べる構成が設けられているので、例として放射線検出画素17aを用いて説明する。
<Characteristic Configuration of Example 1>
A configuration for adding signals in the first embodiment will be described with reference to FIG. Since all of the radiation detection pixels have the following configuration, description will be made using the
放射線検出画素17aには、切り替えスイッチ35と、配線36と、コンデンサ37と、第1ノード39と、第2ノード41が設けられている。切り替えスイッチ35は、配線36と電気的に接続されており、配線36と接続するノードの切り替えを行う。配線36は信号線Q1の一部であり、スイッチング素子29とAD変換器9aとを接続する。コンデンサ37は、切り替えスイッチ35と配線36との間に設けられており、アンプ7aに入力される電荷を蓄積している。第1ノード39は電圧VQ1を有する端子であり、切り替えスイッチ35を介して配線36に接続されている。第2ノード41は電圧VQ2を有する端子であり、切り替えスイッチ35を介して配線36に接続されている。電圧VQ2は電圧VQ1より高い電圧となるように設定されている。
The
なお、切り替えスイッチ35は本発明におけるスイッチに相当し、コンデンサ37は本発明における加算電荷蓄積手段に相当する。また、第1ノード39は本発明における低電圧端子に相当し、第2ノードは本発明における高電圧端子に相当する。
The
そして、実施例1において、切り替えスイッチ35と、コンデンサ37と、第1ノード39と、第2ノード41とは、本発明における加算手段に相当し、配線36は本発明における接続配線に相当する。
In the first embodiment, the
<実施例1における信号の加算>
切り替えスイッチ35は、リーク電流に信号を加算させる際に、配線36と接続するノードを第1ノード39から第2ノード41へと切り替える。すなわち、コンデンサ37に印加される電圧が(VQ2−VQ1)だけ高くなるので、コンデンサ37に蓄積されていた電荷が、コンデンサ37に印加される電圧の変化に応じてアンプ7aへと出力される。そして、アンプ7aに入力される電荷、すなわち正の信号が多くなるので、負の信号となっているリーク電流は正の値に変換される。その結果、アンプ7aを介してAD変換器9aに入力されるリーク電流も正の値となるので、リーク電流をデジタル変換させ、リーク信号を取得することが可能となる。
<Addition of signal in
The
コンデンサ37の静電容量をC、コンデンサ37から出力される電荷をQとすると、Q=C×(VQ2−VQ1)となる。従って、C,VQ1、およびVQ2の適当な値に設定することで、リーク電流を正の値に変換させるために適当な量の電荷をアンプ7aに入力させることができる。
When the electrostatic capacity of the
<実施例1における動作の説明>
実施例1に係る撮影シークエンスについて、図1、図3および図4を用いて説明する。
<Description of Operation in
A shooting sequence according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 3, and 4. FIG.
まず、図4に示される期間P1において、ゲートドライバ5はラインH1、およびラインH4のスイッチング素子29をオンにする。ラインH1およびラインH4のシグナル電流はアンプアレイ7,8によって増幅された後、AD変換器9,10によってデジタル変換される。そして、読み出されたシグナル信号S1、およびシグナル信号S4は画像処理装置13に入力される。
First, in the period P1 shown in FIG. 4, the
次に、期間P2において、ゲートドライバ5はラインH2、およびラインH3のスイッチング素子29をオンにする。ラインH2およびラインH3のシグナル電流はアンプアレイ7,8によって増幅された後、AD変換器9,10によってデジタル変換される。そして、読み出されたシグナル信号S2、およびシグナル信号S3は画像処理装置13に入力される。
Next, in the period P2, the
ここで期間P1および期間P2においてシグナル信号が読み出される際には、切り替えスイッチ35による切り替えを行わない。すなわち、期間P1および期間P2において、第1ノード39が配線36に接続されているので、コンデンサ37からアンプアレイ7,8に対して電荷が入力されることはない。従って、出力電極31から出力されたシグナル電流に対して信号が加算されることはない。
Here, when the signal signal is read in the period P1 and the period P2, switching by the
そして、リーク電流を読み出す前に、期間Uにおいて、切り替えスイッチ35は配線36と接続するノードを第1ノード39から第2ノード41へと切り替える。このとき、シグナル信号が読み出されないように、スイッチング素子29はオフの状態にしておく。切り替えスイッチ35による切り替えによって、アンプアレイ7,8に入力される電荷が多くなるので、AD変換部9,10に入力されるリーク電流は負の値から正の値と変換される。
Then, before reading out the leakage current, in the period U, the
正の値と変換されたリーク電流は、AD変換部9,10によってデジタル信号に変換される(図4の符号Wを参照)。AD変換部9,10によってデジタル化されたリーク信号LKは画像処理装置13に入力される。
The leak current converted to a positive value is converted into a digital signal by the AD converters 9 and 10 (see the symbol W in FIG. 4). The leak signal LK digitized by the
画像処理装置13は、入力されたシグナル信号S1〜S4およびリーク信号LKを用いて蓄積信号Tを算出し、蓄積信号Tに基づいて画像化を行う。得られた画像情報は画像表示装置15に入力され、入力された画像情報をもとに透視画像が取得される。
The
実施例1において、リーク電流を読み出す場合に、コンデンサ37からアンプアレイ7,8へ電荷が入力されるが、シグナル電流を読み出す場合には電荷の入力は行われない。その結果、後述する理由により、透視画像の階調が少なくなることなく、シグナル信号からリーク信号を減算する補正を行うことができる。すなわち、リーク電流に起因する画像の乱れの発生を防止するとともに、階調の多様な透視画像を取得することが可能となる。
In the first embodiment, when reading the leakage current, charges are input from the
<リーク電流に加算する電流値の決定>
実施例1において、リーク電流を確実にデジタル変換させるためには、どれほどの大きさの信号をリーク電流に加算すれば、確実にリーク信号を正の値に変換できるかをあらかじめ把握する必要がある。そこで、実験的に負の信号を識別できるAD変換器を用い、リーク電流がとる負の値をあらかじめ読み出しておく。具体的には、まず、各々のアンプから出力される負のリーク信号を測定し、それらリーク信号のうち、最低のものを選択する。そして、選択された最低のリーク信号を正の値に変換させることのできるのに十分に大きい大きさの電流値を算出する。そして、算出された電流値に基づいて、コンデンサ37の静電容量C、第1ノード39の電圧VQ1、および第2ノード39の電圧VQ2について適当な値を設定し、その設定に基づいて実際に透視画像の取得を行う。
<Determination of current value to be added to leakage current>
In the first embodiment, in order to surely digitally convert the leakage current, it is necessary to know in advance how much a signal is added to the leakage current to reliably convert the leakage signal to a positive value. . Therefore, an AD converter that can identify a negative signal experimentally is used to read in advance a negative value taken by the leakage current. Specifically, first, a negative leak signal output from each amplifier is measured, and the lowest one of the leak signals is selected. Then, a current value large enough to convert the lowest selected leak signal into a positive value is calculated. Based on the calculated current value, appropriate values are set for the capacitance C of the
<実施例1の構成による効果>
ここで図5を用いて、実施例1において上述した効果について説明する。
<Effects of Configuration of Example 1>
Here, the effects described above in the first embodiment will be described with reference to FIG.
従来の構成を有する二次元画像検出器において、X線を照射して透過画像を取得する際には、あらかじめ、蓄積電荷の読み出しもリーク電流の出力もされていない基底状態におけるアンプの出力値を0に設定する。なぜならば、図5(a)に示すように、AD変換器が識別できるアンプの出力値の範囲が広くなるので、取得される透視画像の階調が多様になるからである。この場合、蓄積電荷は0であるので、リーク電流も0となるのが理想である。AD変換器は、0以上の値の信号を識別できるので、リーク電流はAD変換器によってデジタル変換され、リーク信号が読み出されるはずである。 When acquiring a transmission image by irradiating X-rays in a two-dimensional image detector having a conventional configuration, the output value of the amplifier in the ground state in which the stored charge is not read and the leakage current is not output in advance. Set to 0. This is because, as shown in FIG. 5A, the range of the output value of the amplifier that can be identified by the AD converter is widened, so that the gradation of the obtained fluoroscopic image is diversified. In this case, since the accumulated charge is 0, it is ideal that the leakage current is also 0. Since the AD converter can identify a signal having a value of 0 or more, the leak current should be digitally converted by the AD converter, and the leak signal should be read out.
しかしながら、実際のリーク電流は負の値をとる。AD変換器は負の信号をデジタル変換できないので、AD変換器はリーク電流をデジタル変換させてリーク信号を読み出すことができない。そのため、シグナル信号からリーク信号を減算する補正を行えないので、取得される透視画像において、リーク電流に起因する画像の乱れが発生する。 However, the actual leakage current takes a negative value. Since the AD converter cannot digitally convert a negative signal, the AD converter cannot digitally convert the leak current and read the leak signal. For this reason, since the correction for subtracting the leak signal from the signal signal cannot be performed, the disturbance of the image due to the leak current occurs in the obtained fluoroscopic image.
従来の構成において、AD変換器に入力されるリーク電流を正の値とするために、図5(b)に示すように、蓄積電荷の読み出しもリーク電流の出力もされていない基底状態におけるアンプの出力を0ではなく所定の正の値を取るように設定されていた。この場合、リーク電流の読み出しの際、リーク電流が負の値から正の値に引き上げられるので、AD変換器はリーク電流をデジタル変換し、リーク信号として読み出すことができる。そのため、シグナル信号からリーク信号を減算する補正を行うことができるので、取得される透視画像において、リーク電流に起因する画像の乱れを抑制することができる。 In the conventional configuration, in order to make the leakage current input to the AD converter a positive value, as shown in FIG. 5B, the amplifier in the ground state in which the stored charge is not read and the leakage current is not output. Is set to take a predetermined positive value instead of zero. In this case, when the leakage current is read, the leakage current is raised from a negative value to a positive value, so that the AD converter can digitally convert the leakage current and read it as a leakage signal. Therefore, it is possible to perform correction by subtracting the leak signal from the signal signal, and thus it is possible to suppress image disturbance due to the leak current in the obtained fluoroscopic image.
しかし、基底状態におけるアンプの出力を大きい値に設定すると、図5(b)に示すように、AD変換器が識別できるアンプの出力値の範囲は、図5(a)と比較して狭くなる。その結果、ダイナミックレンジが減少するので、撮影される透視画像の階調が減少する。すなわち、従来の二次元画像検出器において、リーク電流を減算する補正を行うためにはダイナミックレンジを減少させねばならず、ダイナミックレンジを広くすると、シグナル信号からリーク信号を減算する補正を行うことができない。 However, when the amplifier output in the ground state is set to a large value, as shown in FIG. 5B, the range of amplifier output values that can be identified by the AD converter becomes narrower than that in FIG. 5A. . As a result, the dynamic range is reduced, so that the gradation of the captured fluoroscopic image is reduced. That is, in the conventional two-dimensional image detector, in order to perform correction for subtracting the leak current, the dynamic range must be reduced. When the dynamic range is widened, correction for subtracting the leak signal from the signal signal can be performed. Can not.
そこで、発明者は鋭意検討の結果、ダイナミックレンジを減少させることなく、シグナル信号からリーク信号を減算する補正を行うことを可能とする二次元画像検出器に想到することとなった。すなわち、リーク電流を読み出すにあたり、あらかじめリーク電流に適当な正の信号を加算させ、AD変換部9,10に入力されるリーク電流を正の値に変換させる。正の値に移動されたリーク電流はAD変換部9,10によってデジタル変換されることができるので、リーク信号を取得し、シグナル信号からリーク信号を減算する補正を行うことができる。
Thus, as a result of intensive studies, the inventor has come up with a two-dimensional image detector that can perform correction for subtracting the leak signal from the signal signal without reducing the dynamic range. That is, when reading out the leak current, an appropriate positive signal is added to the leak current in advance, and the leak current input to the
そして、シグナル信号を読み出す場合には正の信号を加算させる動作を行わせず、リーク電流を読み出す場合にのみ正の信号を加算させる動作を行わせる。その結果、図5(c)に示すように、基底状態におけるアンプの出力値を0に設定しつつ、負の信号であるリーク電流を正の値に引き上げることができる。 Then, when reading the signal signal, the operation for adding the positive signal is not performed, and the operation for adding the positive signal is performed only when the leakage current is read. As a result, as shown in FIG. 5C, the leak current, which is a negative signal, can be raised to a positive value while setting the output value of the amplifier in the ground state to 0.
基底状態におけるアンプの出力値を0に設定すると、AD変換部9,10が識別できるアンプの出力値の範囲が広くなるので、取得される透視画像の階調が多様になる。そして、シグナル信号からリーク信号を減算する補正を行うことで、取得される透視画像において、リーク電流に起因する画像の乱れが発生することを防止できる。従って、本発明の実施例1において、多様な階調を有し、リーク電流に起因する画像の乱れが発生しない透視画像を取得することが可能となるのである。
When the output value of the amplifier in the ground state is set to 0, the range of the output value of the amplifier that can be identified by the
次に、図6を参照して本発明の実施例2を説明する。なお、各々の放射線検出画素の全てについて、以下に述べる構成が設けられているので、例として放射線検出画素17aを用いて説明する。
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. Since all of the radiation detection pixels have the following configuration, description will be made using the
<実施例2の特徴的な構成>
放射線検出画素17aには、電流源43と、配線44と、電流源接続スイッチ45と、接続スイッチ制御部47が設けられている。電流源43は、配線44と電気的に接続されており、所定の電流IAを配線44に供給する。配線44は信号線Q1の一部であり、スイッチング素子29とAD変換器9aとを接続する。電流源接続スイッチ45は電流源43と配線44との間に設けられており、電流源43を配線44に接続させる。接続スイッチ制御部47は電流源接続スイッチ45に接続されており、電流源接続スイッチ45の動作を制御する。
<Characteristic Configuration of Example 2>
The
なお、電流源43は本発明における電流供給手段に相当し、電流源接続スイッチ45は本発明における電流供給制御手段に相当する。
The
また、実施例2において、電流源43と、電流源接続スイッチ45と、接続スイッチ制御部47とは、本発明における加算手段に相当し、配線44は本発明における接続配線に相当する。
In the second embodiment, the
<実施例2における信号の加算>
接続スイッチ制御部47は、電流源接続スイッチ45に対して電流源接続信号を出力させる。電流源接続スイッチ45は、入力された電流源接続信号に基づいて、所定の期間Zにわたって電流源43を配線44と接続させる。すなわち、電流源43からアンプ7a対して電荷が出力される。そのため、アンプ7aに入力される電荷、すなわち正の信号が多くなるので、負の信号となっているリーク電流を正の値に変換させることができる。その結果、増幅されてAD変換器9aに入力されるリーク電流も正の値となるので、リーク電流をデジタル変換してリーク信号を取得することが可能となる。
<Addition of signal in embodiment 2>
The connection
電流源43から電流IAが所定の期間Zにわたってアンプ7aに供給された場合、電流源43からアンプ7aに入力される電荷をQとすると、Q=IA×Zの式が成り立つ。そこで、IAおよびZを適当な値に設定することで、リーク電流を正の値に変換させるために適当な量の電荷をアンプ7aに入力させることができる。
When the current IA is supplied from the
実施例2に係る撮影シークエンスは、期間P1または期間P2において信号を加算させず、期間Uにおいて正の信号を加算させるという点で、図4に示される実施例1の撮影シークエンスと共通している。すなわち、実施例2では、期間P1または期間P2において、電流源43を配線44に接続させずにシグナル信号を読み出させる。そして、期間Uにおいて電流源43を配線44に接続させてリーク電流を負の値から正の値に変換させる。正の値に変換されたリーク電流はAD変換部9,10によってデジタル化され、期間Wにおいてリーク信号として読み出されるのである。
The shooting sequence according to the second embodiment is common to the shooting sequence of the first embodiment shown in FIG. 4 in that a signal is not added in the period P1 or the period P2 and a positive signal is added in the period U. . That is, in Example 2, the signal signal is read without connecting the
実施例2において、リーク電流を読み出す際にリーク電流に加算させる信号の大きさについては、実施例1と同様の方法であらかじめ算出しておく。そして、算出された電流値に基づいて、電流IA、および所定の期間Zについて適当な値を設定し、その設定に基づいて実際に透視画像の取得を行う。 In the second embodiment, the magnitude of a signal to be added to the leak current when reading the leak current is calculated in advance by the same method as in the first embodiment. Based on the calculated current value, appropriate values are set for the current IA and the predetermined period Z, and a fluoroscopic image is actually acquired based on the setting.
上述の構成、および撮影シークエンスによって、実施例2において、実施例1と同様の効果を得ることができる。すなわち、実施例2に係る二次元画像検出器1において、リーク電流に起因する画像の乱れがなく、階調が多様な透視画像を取得することができる。
In the second embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained by the above-described configuration and shooting sequence. That is, in the two-
次に、図7を参照して本発明の実施例3を説明する。なお、各々の放射線検出画素の全てについて、以下に述べる構成が設けられているので、例として放射線検出画素17aを用いて説明する。
Next,
<実施例3の特徴的な構成>
放射線検出画素17aには、加算器49と、配線50と、加算器制御部51が設けられている。加算器49は、配線50に設けられており、配線50に対して所定の電圧VAを加算する。配線50は信号線Q1の一部であり、アンプ7aとAD変換器9aとを接続する。加算器制御部51は加算器49に接続されており、加算器49の動作を制御する。
<Characteristic Configuration of Example 3>
The
なお、実施例3において、加算器49と、加算器制御部51とは、本発明における加算手段に相当する。
In the third embodiment, the
<実施例3における信号の加算>
加算器制御部51は加算器49に対して電圧加算信号を出力させる。加算器49は、電圧加算信号に基づいて、配線50に対して所定の電圧VAを加算する。電圧の加算によって、負の信号であったリーク電流は正の信号に変換され、AD変換器9aに入力される。その結果、AD変換器9aはリーク電流をデジタル変換することができるので、リーク信号を取得することが可能となる。
<Addition of Signal in Example 3>
The
実施例3に係る撮影シークエンスは、期間P1または期間P2において信号を加算させず、期間Uにおいて正の信号を加算させるという点で、図4に示される実施例1の撮影シークエンスと共通している。すなわち、実施例3では、期間P1または期間P2において、加算器49による電圧の加算をさせずにシグナル信号を読み出させる。そして、期間Uにおいて加算器49に電圧の加算を行わせ、リーク電流を負の値から正の値に変換させる。正の値に変換されたリーク電流はAD変換部9,10によってデジタル化され、期間Wにおいてリーク信号として読み出されるのである。
The shooting sequence according to the third embodiment is common to the shooting sequence according to the first embodiment shown in FIG. 4 in that a signal is not added in the period P1 or the period P2 and a positive signal is added in the period U. . That is, in the third embodiment, in the period P1 or the period P2, the signal signal is read without adding the voltage by the
実施例3において、リーク電流を読み出す際にリーク電流に加算させる信号の大きさについては、実施例1と同様の方法であらかじめ算出しておく。そして、算出された電流値に基づいて、所定の電圧VAについて適当な値を設定し、その設定に基づいて実際に透視画像の取得を行う。 In the third embodiment, the magnitude of a signal to be added to the leak current when reading the leak current is calculated in advance by the same method as in the first embodiment. An appropriate value is set for the predetermined voltage VA based on the calculated current value, and a fluoroscopic image is actually acquired based on the setting.
上述の構成、および撮影シークエンスによって、実施例3において、実施例1および実施例2と同様の効果を得ることができる。すなわち、実施例3に係る二次元画像検出器1において、リーク電流に起因する画像の乱れがなく、階調の多様な透視画像を取得することができる。
With the above-described configuration and shooting sequence, the same effects as in the first and second embodiments can be obtained in the third embodiment. In other words, in the two-
さらに、実施例3において、リーク電流はアンプ7aによって増幅された後に、加算器49によって正の値に変換される。すなわち、加算器49に起因するノイズがアンプ7aによって増幅されることがない。すなわち、リーク電流に重畳されるノイズをより少なくすることができるので、より正確なリーク信号を用いてシグナル信号の補正を行うことができる。
Further, in the third embodiment, the leak current is amplified by the
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4に示しているように、1回の透視画像の撮影についてリーク信号を1回だけ読み出し、そのリーク信号を用いてシグナル信号の補正を行ったが、これに限られない。すなわち、1回の透視画像の撮影についてリーク信号を2回以上読み出してもよい。この場合、1回目に読み出したリーク信号の値と、2回目以降に読み出したリーク信号の値を平均する。そして求められた平均値をシグナル信号から減算し、蓄積信号を算出する。 (1) In each of the above-described embodiments, as shown in FIG. 4, the leak signal is read only once for one fluoroscopic image capturing, and the signal signal is corrected using the leak signal. It is not limited to this. That is, the leak signal may be read out twice or more for one fluoroscopic image capturing. In this case, the value of the leak signal read for the first time and the value of the leak signal read for the second time and thereafter are averaged. Then, the obtained average value is subtracted from the signal signal to calculate the accumulated signal.
このように、2回以上読み出したリーク信号の平均値を算出することで、リーク信号をより正確に読み出すことができる。従って、リーク信号の平均値を用いてシグナル信号の補正を行うことで、リーク信号を読み出すタイミングの変動に起因する画像の乱れが、より少ない透視画像を取得することが可能となる。 Thus, by calculating the average value of leak signals read twice or more, the leak signals can be read more accurately. Therefore, by correcting the signal signal using the average value of the leak signal, it is possible to acquire a fluoroscopic image with less image disturbance due to fluctuations in the timing of reading the leak signal.
(2)上述した各実施例では、放射線検出マトリクス3を構成する放射線検出画素17を2つの領域に分割する構成をとったが、これに限られない。すなわち、放射線検出マトリクス3を分割しない構成としてもよいし、2つ以上の領域に分割する構成をとってもよい。
(2) In each of the above-described embodiments, the radiation detection pixels 17 constituting the
(3)上述した各実施例では、シグナル信号を読み出した後にリーク信号を読み出しているが、これに限られない。すなわち、シグナル信号の読み出しを行う前にリーク信号の読み出しを行ってもよいし、シグナル信号S1,S4を読み出した後にリーク信号を読み出し、最後にシグナル信号S2,S3を読み出してもよい。 (3) In each of the embodiments described above, the leak signal is read after reading the signal signal, but the present invention is not limited to this. That is, the leak signal may be read before reading the signal signal, or the leak signal may be read after reading the signal signals S1 and S4, and finally the signal signals S2 and S3 may be read.
(4)上述した各実施例では、シグナル信号S1,S4を読み出した後、シグナル信号S2,S3を読み出しているが、これに限られない。すなわち、シグナル信号S1,S3を読み出した後、シグナル信号S2,S4を読み出しても良いし、シグナル信号S2,S3を読み出した後、シグナル信号S1,S4を読み出してもよい。 (4) In each of the embodiments described above, the signal signals S2 and S3 are read after reading the signal signals S1 and S4, but the present invention is not limited to this. That is, after reading out the signal signals S1 and S3, the signal signals S2 and S4 may be read out, or after reading out the signal signals S2 and S3, the signal signals S1 and S4 may be read out.
1 …二次元画像検出器
3 …放射線検出マトリクス(画素マトリクス)
5 …ゲートトライバ(スイッチング制御手段)
7、8 …アンプアレイ(増幅手段)
9、10 …AD変換部(デジタル変換手段)
17a〜17p…放射線検出画素(画素)
21 …変換層(電荷変換手段)
27 …コンデンサ(変換電荷蓄積手段)
29 …スイッチング素子(スイッチング手段)
31 …出力電極
35 …切り替えスイッチ(スイッチ)
37 …コンデンサ(加算電荷蓄積手段)
39 …第1ノード(低電圧端子)
41 …第2ノード(高電圧端子)
43 …電流源(電流供給手段)
45 …接続スイッチ(電流供給制御手段)
49 …加算器
G1〜G4 …ゲート配線
H1〜H4 …ライン
Q1〜Q4、R1〜R4…信号線
1 ... Two-
5 ... Gate triber (switching control means)
7, 8 ... Amplifier array (amplification means)
9, 10 ... AD converter (digital conversion means)
17a to 17p: Radiation detection pixels (pixels)
21 ... Conversion layer (charge conversion means)
27: Capacitor (conversion charge storage means)
29 ... Switching element (switching means)
31 ...
37: Capacitor (additional charge storage means)
39 ... 1st node (low voltage terminal)
41 ... 2nd node (high voltage terminal)
43 ... Current source (current supply means)
45 ... Connection switch (current supply control means)
49 ... Adders G1 to G4 ... Gate wirings H1 to H4 ... Lines Q1 to Q4, R1 to R4 ... Signal lines
Claims (9)
前記出力電極から出力された電荷情報を増幅させる増幅手段と、
前記増幅手段によって増幅された電荷情報をデジタル信号に変換するデジタル変換手段と、
前記スイッチング手段の各々を制御するスイッチング制御手段と、
前記デジタル信号を変換して画像を取得する画像取得手段とを備え、
前記画素マトリクスを構成する画素の各々から出力され、負の信号となっているリーク電流に正の信号を加算させて、前記デジタル変換手段に入力される前記リーク電流を正の値に変換させる加算手段を備えることを特徴とする二次元画像検出器。 Charge conversion means for converting incident electromagnetic waves into charges, conversion charge storage means for storing charges converted by the charge conversion means, output electrodes provided in the conversion charge storage means, and conversion charge storage means A pixel matrix in which pixels composed of switching means for outputting the charge accumulated in each of the output electrodes to two-dimensionally, and
Amplifying means for amplifying the charge information output from the output electrode;
Digital conversion means for converting the charge information amplified by the amplification means into a digital signal;
Switching control means for controlling each of the switching means;
Image acquisition means for converting the digital signal and acquiring an image,
Addition that adds a positive signal to the leak current that is output from each of the pixels constituting the pixel matrix and is a negative signal, and converts the leak current that is input to the digital conversion means to a positive value A two-dimensional image detector comprising means.
前記スイッチング手段と前記デジタル変換手段とを電気的に接続する接続配線に電気的に接続された切り替え式のスイッチと、
前記スイッチと前記接続配線との間に設けられた電荷を蓄積する加算電荷蓄積手段と、
前記スイッチを介して前記接続配線に接続されている低電圧端子と、
前記低電圧端子の電圧より高い電圧を有するとともに前記スイッチを介して前記接続配線に接続されている高電圧端子とを備え、
前記スイッチを前記低電圧端子に切り替えられた状態にして、前記変換電荷蓄積手段に蓄積された電荷を読み出させ、
前記スイッチを前記低電圧端子から前記高電圧端子へと切り替えて、前記加算電荷蓄積手段を介して前記増幅手段に入力される電荷を増加させることにより、負の信号となっている前記リーク電流を正の値に変換させる二次元画像検出器。 The two-dimensional image detector according to claim 1, wherein the adding unit includes:
A switch that is electrically connected to a connection wiring that electrically connects the switching means and the digital conversion means;
Added charge storage means for storing charges provided between the switch and the connection wiring;
A low voltage terminal connected to the connection wiring via the switch;
A high voltage terminal having a voltage higher than the voltage of the low voltage terminal and connected to the connection wiring through the switch;
With the switch being switched to the low voltage terminal, the charge accumulated in the converted charge accumulation means is read out,
By switching the switch from the low voltage terminal to the high voltage terminal and increasing the charge input to the amplifying means via the added charge storage means, the leakage current that is a negative signal is reduced. Two-dimensional image detector that converts to positive values.
前記スイッチング手段と前記デジタル変換手段とを電気的に接続する接続配線に電気的に接続され、前記接続配線に電流を供給する電流供給手段と、
前記電流供給手段と前記接続配線の間に設けられ、前記電流供給手段と前記接続配線との電気的な接続を制御する電流供給制御手段とを備え、
前記電流供給制御手段は、前記電流供給手段を前記接続配線に電気的に接続させない状態で、前記変換電荷蓄積手段に蓄積された電荷を読み出させ、
前記電流供給制御手段を介して前記電流供給手段を前記接続配線に所定の期間接続させて、前記増幅手段に入力される電荷を増加させることにより、負の信号となっている前記リーク電流を正の値に変換させる二次元画像検出器。 The two-dimensional image detector according to claim 1, wherein the adding unit includes:
A current supply means electrically connected to a connection wiring electrically connecting the switching means and the digital conversion means, and supplying a current to the connection wiring;
A current supply control means provided between the current supply means and the connection wiring, for controlling electrical connection between the current supply means and the connection wiring;
The current supply control means reads the charge accumulated in the converted charge accumulation means in a state where the current supply means is not electrically connected to the connection wiring,
By connecting the current supply means to the connection wiring for a predetermined period via the current supply control means and increasing the charge input to the amplifying means, the leakage current that is a negative signal is corrected positively. A two-dimensional image detector that converts to the value of.
前記増幅手段からの出力に電圧を加算する加算器と、
前記加算器を制御する加算器制御手段とを備え、
前記加算機制御手段は、前記増幅手段からの出力に前記加算器による電圧の増加を行わせない状態で、前記変換電荷蓄積手段に蓄積された電荷を読み出させ、
前記加算器制御手段を介して前記加算器により前記増幅手段からの出力に電圧を増加させることにより、負の信号となっている前記リーク電流を正の値に変換させる二次元画像検出器。 The two-dimensional image detector according to claim 1, wherein the adding unit includes:
An adder for adding a voltage to the output from the amplification means;
And an adder control means for controlling the adder,
The adder control means causes the output from the amplifying means to read out the charge accumulated in the converted charge accumulating means in a state where the voltage is not increased by the adder,
A two-dimensional image detector for converting the leak current, which is a negative signal, into a positive value by increasing the voltage to the output from the amplifying means by the adder via the adder control means.
前記加算手段は前記スイッチング手段と前記増幅手段の間に設けられている二次元画像検出器。 The two-dimensional image detector according to claim 2 or 3,
The adding means is a two-dimensional image detector provided between the switching means and the amplifying means.
前記加算手段は前記増幅手段と前記デジタル変換手段の間に設けられている二次元画像検出器。 The two-dimensional image detector according to claim 4, wherein
The adding means is a two-dimensional image detector provided between the amplifying means and the digital converting means.
前記加算手段による前記リーク電流を負の値から正の値への変換を行うタイミングは、前記リーク電流を読み出すタイミングの前に設定されている二次元画像検出器。 The two-dimensional image detector according to any one of claims 1 to 6,
The two-dimensional image detector in which the timing for converting the leakage current from the negative value to the positive value by the adding means is set before the timing for reading the leakage current.
実験的に負の信号を識別できるデジタル変換手段を用いて、リーク電流がとる負の値をあらかじめ読み出しておき、測定された前記リーク電流のうち最低のものを選択し、選択された最低の前記リーク電流を正の値に変換させることのできるのに十分に大きい大きさの電流値を算出し、算出された前記電流値を、前記加算手段によって加算される信号の大きさとして設定する二次元画像検出器。 The two-dimensional image detector according to any one of claims 1 to 7,
Using a digital conversion means that can identify a negative signal experimentally, the negative value taken by the leakage current is read in advance, the lowest one of the measured leakage currents is selected, and the lowest selected A two-dimensional calculation of a current value large enough to convert the leakage current into a positive value and setting the calculated current value as the magnitude of the signal added by the adding means Image detector.
前記画素マトリクスは、2つの分割領域を有し、
前記スイッチング制御手段は、一方の分割領域を構成する画素の読み出しを行う際に、読み出しの対象となっている画素に対応する他方の分割領域にある画素について同時に読み出しを行うように動作する二次元画像検出器。 The two-dimensional image detector according to any one of claims 1 to 8,
The pixel matrix has two divided regions,
The switching control unit operates so as to simultaneously read out the pixels in the other divided region corresponding to the pixel to be read when reading out the pixels constituting the one divided region. Image detector.
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-
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