JP2018021828A - Radiation imaging apparatus and radiation imaging system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射線撮像装置及び放射線撮像システムに関する。 The present invention relates to a radiation imaging apparatus and a radiation imaging system.
被写体を透過した放射線の強度分布を電気信号に変換して検出し、この電気信号をデジタル処理して可視画像としてモニタ等に再生することにより、高画質の放射線画像を得る装置が工業用の非破壊検査や医療診断の場で広く利用されている。また、近年の半導体プロセス技術の進歩に伴い、半導体センサを使用して放射線画像を撮像する装置が開発されている。この装置は、従来の感光性フィルムを用いる放射線画像撮像システムと比較して、ダイナミックレンジの広い画像を得るのに有利である。 An apparatus that obtains high-quality radiographic images by converting the intensity distribution of the radiation that has passed through the subject into an electrical signal and detecting it, and digitally processing the electrical signal and reproducing it on a monitor or the like as a visible image is a non-industrial device. Widely used in destructive testing and medical diagnosis. Further, with recent progress in semiconductor process technology, an apparatus for taking a radiation image using a semiconductor sensor has been developed. This apparatus is advantageous in obtaining an image having a wide dynamic range as compared with a radiographic imaging system using a conventional photosensitive film.
このような放射線画像の医療診断への応用として、エネルギサブトラクション法を用いた放射線画像診断がある。エネルギサブトラクション法を実現するための放射線画像取得方法には、放射線を1回だけ被写体に曝射し、何らかの方法でエネルギ成分が異なる放射線により得られる放射線画像を2枚(複数枚)取得し、それらを差分して求める方法がある。このように1回だけ被写体に曝射してエネルギサブトラクション法に用いる放射線画像を取得する方法をワンショットエネルギサブトラクション法と呼ぶ。 As an application of such a radiographic image to medical diagnosis, there is a radiographic image diagnosis using an energy subtraction method. The radiological image acquisition method for realizing the energy subtraction method involves exposing radiation to a subject only once and acquiring two (multiple) radiographic images obtained by radiation with different energy components by some method. There is a method of obtaining by subtracting. A method of acquiring a radiation image used for the energy subtraction method by exposing the subject only once in this way is called a one-shot energy subtraction method.
ワンショットエネルギサブトラクション法を実現する方法として、2つの放射線検出器を用意し、各放射線検出器の間に放射線の所定のエネルギ成分を吸収する放射線エネルギ分離フィルタを配置した構成がある(特許文献1参照)。また、2つの放射線検出パネルを個別のユニットに収容し、各ユニットを回転可能に連結した放射線撮像装置がある(特許文献2参照)。 As a method for realizing the one-shot energy subtraction method, there is a configuration in which two radiation detectors are prepared, and a radiation energy separation filter that absorbs a predetermined energy component of radiation is disposed between the radiation detectors (Patent Document 1). reference). There is also a radiation imaging apparatus in which two radiation detection panels are housed in individual units and each unit is rotatably connected (see Patent Document 2).
特許文献1及び2によれば、エネルギサブトラクション法に用いる放射線画像を取得するために2つの放射線検出パネルを使用し、各放射線検出パネルを個別に駆動しており、部品や製作にコストがかかった。本発明はこのような課題に鑑み、エネルギサブトラクション法による撮像と大面積の撮像とに有利な放射線撮像装置を提供することを目的とする。 According to Patent Documents 1 and 2, two radiation detection panels are used to acquire a radiation image used in the energy subtraction method, and each radiation detection panel is driven individually, which costs parts and production. . In view of such problems, it is an object of the present invention to provide a radiation imaging apparatus that is advantageous for imaging by an energy subtraction method and imaging of a large area.
前記課題を解決するため、本発明の撮像装置は、放射線検出器と駆動回路とを備え、前記放射線検出器は、第1の撮像部と第2の撮像部と、前記第1の撮像部と前記第2の撮像部との間に配置されている配線部とを含み、前記第1の撮像部及び前記第2の撮像部は、複数の行及び複数の列を構成するように配置された複数の画素と、前記複数の行に夫々対応する複数の行駆動線とを有し、前記駆動回路は前記複数の行駆動線に夫々供給する複数の駆動信号を発生し、前記配線部に配置された複数の共通配線により前記第1の撮像部の前記複数の行駆動線と前記第2の撮像部の前記複数の行駆動線とが夫々接続されており、
前記配線部には前記複数の共通配線と前記駆動回路とを接続する接続部が設けられており、前記配線部は可撓性を有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, an imaging apparatus according to the present invention includes a radiation detector and a drive circuit, and the radiation detector includes a first imaging unit, a second imaging unit, and the first imaging unit. A wiring unit disposed between the second imaging unit and the second imaging unit, wherein the first imaging unit and the second imaging unit are arranged to form a plurality of rows and a plurality of columns. A plurality of pixels, and a plurality of row drive lines corresponding to the plurality of rows, respectively, and the drive circuit generates a plurality of drive signals to be supplied to the plurality of row drive lines, respectively, and is arranged in the wiring portion The plurality of row drive lines of the first image pickup unit and the plurality of row drive lines of the second image pickup unit are connected to each other by the plurality of common wires,
The wiring part is provided with a connection part for connecting the plurality of common wirings and the driving circuit, and the wiring part is flexible.
本願発明によれば、エネルギサブトラクション法による撮像と大面積の撮像とに有利な構造の放射線撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a radiation imaging apparatus having a structure advantageous for imaging by the energy subtraction method and imaging of a large area.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明における放射線には、放射線崩壊によって放出される粒子(光子を含む)の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギを有するビーム、例えばX線や粒子線、宇宙線なども、含まれるものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The radiation in the present invention includes a beam having energy of the same degree or more, such as X-rays, β-rays, γ-rays, etc., which are beams formed by particles (including photons) emitted by radiation decay, such as X Lines, particle beams, cosmic rays, etc. are also included.
(第1の実施形態)
まず、本発明に係る放射線撮像装置の概略について図1及び図2により説明する。図2は、図1のA−A’での断面図である。本実施形態の放射線検出器100は図1に示すように第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとを有する。第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとには放射線を検出するための複数の画素が行列状に配置されている。画素には光を電気信号に変換する光電変換素子や光電変換素子を制御するスイッチ素子が含まれている。また第1の撮像部190aと第2の撮像部190bには放射線を可視光に変換するシンチレータ層9が配置されている。第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとには、画素を制御するためのスイッチ素子のゲート電極に配線された複数の行駆動線4が配線されている。行駆動線4は行列状に配置された複数の画素の内の所定の行の複数の画素を選択するための駆動信号をスイッチ素子へ供給する。行駆動線4は第1の撮像部190a及び第2の撮像部190bの複数の行に対応して設けられている。第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとの間に挟まれた部分には共通配線500が配置された配線部200がある。第1の撮像部の複数の行駆動線4と第2の撮像部の複数の行駆動線4とは配線部200に配置された複数の共通配線500によりそれぞれ接続されている。
(First embodiment)
First, an outline of a radiation imaging apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. As shown in FIG. 1, the
また、配線部200には駆動回路210と複数の共通配線とを接続するための接続部160が設けられている。駆動回路210は、回路基板211及びフレキシブルプリント回路基板(FPC)215に実装されており、画素が検出した画像信号の転送の制御を担う回路が形成されている。FPC215はその出力端子から撮像部190a、190bの画素を駆動するための駆動信号を出力する。本実施形態ではFPC215の出力端子は撮像部に配置された複数の画素のスイッチ素子を駆動する複数の行駆動線4へ複数の駆動信号を供給するために複数ある。駆動回路210はFPC215の出力端子を介して配線部200の接続部160に接続されている。駆動回路210からの複数の駆動信号は、接続部160を介して配線部200の共通配線500へ供給される。共通配線500へ供給された駆動信号は第1の撮像部190a及び第2の撮像部190bの行駆動線4へ入力される。撮像部190a及び190bには画素から信号を読み出すための複数の列信号線が配線されている。複数の列信号線は行列状に配置された複数の画素の列毎に配置されている。読出し回路220は読み出し回路基板221及びICが実装されたFPC222を含み、列信号線を介して画素から送られてくる画像信号を読み取る回路を形成している。読出し回路220は第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとに夫々対応して設けられている。
Further, the
放射線検出器100の図1のA−A‘で示す位置での断面を示す図2により放射線検出器の構造を説明する。放射線検出器100は絶縁性の基板からなる検出器基板101上に複数の画素を形成した画素領域150が形成され、画素領域150上に放射線を可視光に変換するシンチレータ層9が形成されている。複数の画素は検出器基板101上の第1の撮像部190a及び第2の撮像部190bに行列状に配置されている。画素には、シンチレータ層9により可視光に変換された放射線を検出するための光電変換素子と光電変換素子が検出した画像信号の転送制御を担うスイッチ素子としてのTFT素子が配置されている。また撮像部190a、190bには光電変換素子やTFT素子等の素子を接続する配線の他、例えば、TFTのゲート電極に駆動信号を入力するための行駆動線4や画素から得られた画像信号を外部に出力するための列信号線が形成されている。シンチレータ層9は例えばヨウ化セシウムCsI等の柱状結晶を含んでおり、シンチレータ層9に入射する放射線を可視光に変換しうる。
The structure of the radiation detector will be described with reference to FIG. 2 showing a cross section of the
検出器基板101は、放射線検出器100のベースとなる部材であり、画素領域150、シンチレータ層9を支持するための強度を持つ。本実施形態の検出器基板101には可撓制のある樹脂やガラスの薄板が適用される。なお、検出器基板101の材質は可撓性を有する板状またはシート状の部材であればよく、樹脂やガラスに限定されるものではない。このほか、放射線検出器100は、シンチレータ層9を保護するための保護層(不図示)や各層を接着するための接着剤層(不図示)、シンチレータ層9の発光の検出の効率を向上させるための反射層(不図示)を含みうる。放射線検出器には、検出器基板101を含み可撓性のある部材を適用している。このため、放射線検出器100は可撓性を持つことができる。なお、本実施形態では、配線部200には画素を含む画素領域150やシンチレータ層9は配置されていない。
The
次に図3を用いて本実施例の放射線撮像装置の回路及び動作について説明する。図3は本実施形態の構成に対応する概略を示す回路図である。画素に含まれる光電変換素子1には信号を読みだすためのスイッチ素子2及び3が接続されている。ここではスイッチ素子としてTFT素子を用いた例で本実施形態について説明をする。スイッチ素子2及び3は、それぞれのスイッチ素子のゲート電極に入力される信号によりオン又はオフに駆動される。第1の撮像部190aの所定の行の行駆動線4と第2の撮像部190bの所定の行の行駆動線4とは共通配線500で接続されている。駆動回路210から共通配線500に供給された駆動信号により第1の撮像部190aと第2の撮像部190bの所定の行に配置された複数の画素のスイッチ素子2を同時に駆動することができる。図3の例では、行駆動線4は撮像部190aと撮像部190bの所定の行のスイッチ素子2のゲート電極に共通に駆動信号を入力できる。駆動回路210からの駆動信号は行駆動線4を通じて画素に入力され、スイッチ素子2のゲート電極へ入力される。なお、ゲート線5は撮像部190aと撮像部190bの所定の行のスイッチ素子3のゲート電極に接続されている。ゲート線5は光電変換素子1をリセットするための電圧を、スイッチ素子3を介して光電変換素子1へ供給するために、スイッチ素子3を制御するリセット信号を供給するための配線である。
Next, the circuit and operation of the radiation imaging apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing an outline corresponding to the configuration of the present embodiment. Switch elements 2 and 3 for reading a signal are connected to the photoelectric conversion element 1 included in the pixel. Here, the present embodiment will be described using an example in which a TFT element is used as a switch element. The switch elements 2 and 3 are driven on or off by a signal input to the gate electrode of each switch element. The
行駆動線4は配線部200に設けられた共通配線500を介して接続部160においてFPC215上の駆動回路210に接続される。駆動回路210は駆動信号を、接続部160を介して所定の行に供給することにより、所定の行を選択することができる。図3に示すように第1の撮像部190a及び第2の撮像部190bの夫々に画素が3行3列に配置されている例で説明する。駆動回路210から駆動信号を、撮像部190aの2行目に並んだ3個の画素のスイッチ素子2と撮像部190bの2行目に並んだ3個の画素のスイッチ素子2に行駆動線4を介して供給する。駆動信号がスイッチ素子に入力されるのに応じて、各撮像部の2行目に配置されたスイッチ素子2は一緒にオン又はオフに駆動される。列信号線6は光電変換素子1からの信号を列毎に読みだすための信号線である。各列の列信号線6はFPC222に実装された読出し回路220に接続される。
The
なお、本実施形態では光電変換素子1を便宜的にフォトダイオードとして表記している。フォトダイオードには逆方向バイアスが印加されており、フォトダイオードのカソード電極側は+(プラス)にバイアスされる。フォトダイオードをバイアスするための電圧はバイアス線7を介して電源Vsから与えることができる。この例ではバイアス線7はフォトダイオードのカソード電極に対して共通に接続されている。フォトダイオードに対してリセット電圧を与えるリセット線8がフォトダイオードに共通に接続されている。電源Vrからリセット線8を介してリセット電圧をフォトダイオードに与えることができる。光電変換素子1としては例えば、水素化非晶質シリコン膜を用いたMIS型或いはPIN型の薄膜光電変換素子、単結晶シリコンを用いたPNフォトダイオードなどが用いることができる。これらの光電変換素子を用いる場合、シンチレータ層9により入射したX線などの放射線を可視光に変換して、光電変換素子へ可視光を入射し、可視光の強さに応じた電気信号を光電変換素子から出力することができる。
In the present embodiment, the photoelectric conversion element 1 is represented as a photodiode for convenience. A reverse bias is applied to the photodiode, and the cathode electrode side of the photodiode is biased to + (plus). A voltage for biasing the photodiode can be supplied from the power source Vs via the
また、X線を直接電気信号に変換する直接変換素子としてのアモルファスセレン、ヒ素化ガリウム、ヨウ化水銀、ヨウ化鉛及びテルル化カドミウムを光電変換素子として使うことができる。直接変換素子を用いる場合は、シンチレータ層9はなくても良い。また、スイッチ素子2及び3としては、非晶質シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどを用いた薄膜トランジスタ(TFT)や、周知のMOSトランジスタを用いることができる。スイッチ素子2は光電変換素子で光電変換された電荷に基づく電気信号を転送するための転送用スイッチ素子(以下、転送TFTという)である。スイッチ素子3は光電変換素子1をリセットするためのリセット用スイッチ素子(以下、リセットTFTという)として機能する。
Further, amorphous selenium, gallium arsenide, mercury iodide, lead iodide and cadmium telluride as a direct conversion element that directly converts X-rays into an electrical signal can be used as a photoelectric conversion element. When a direct conversion element is used, the
駆動回路210は所定の行の行駆動線4に駆動信号を印加して撮像部190a及び190bにそれぞれ配置されている所定の行のスイッチ素子2を選択的に制御できる。駆動信号を所定の行に選択的に供給するための制御を行うためのタイミング回路を駆動回路210に備えてもよい。以上、説明したように駆動回路210からの駆動信号により、第1撮像部190a及び第2撮像部190bにある所定の行の画素を選択することができる。駆動信号が与えられて選択された行の複数の転送TFTは、その行にある複数の画素の光電変換素子1のアノード電極を各列の列信号線6へ接続できる。
The
読出し回路220は光電変換素子1で発生した電荷を読み出すため初段積分アンプ11を含んでもよい。初段積分アンプ11には積分容量12が接続されている。初段積分アンプ11には電源Vrefから電源が供給される。駆動回路210からの駆動信号により選択された行の複数の画素の光電変換素子1からの信号は、列信号線6を介して放射線検出器の外部にある読出し回路220の初段積分アンプ11に入力される。
The
列信号線6から出力された光電変換素子の出力信号は初段積分アンプ11で増幅されて、容量13にサンプルホールドされる。マルチプレクサ14は容量13にサンプルホールドされた出力信号を順次切り替えてA/D(アナログ/デジタル)コンバータ15に出力する。A/Dコンバータ15はマルチプレクサ14から出力された信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換された信号はフレームメモリ16に記憶することができる。フレームメモリに記憶された信号はインターフェース18を通じてシリアル又はパラレルに外部へ読みだされる。本実施形態の読出し回路220の構成は一例であり、ADコンバータは列毎に設けることもできる。
The output signal of the photoelectric conversion element output from the column signal line 6 is amplified by the first-
次に、本実施形態の放射線撮像装置の動作について信号の流れに基づいて説明する。放射線検出器100に放射線、例えばX線が照射される。照射されたX線は、被写体を透過した後にシンチレータ層9に入射する。シンチレータ層9によりX線は可視光に波長変換される。可視光に変換された光は、複数の画素に含まれる光電変換素子1に入射し、電荷に変換され、蓄積される。次に駆動回路210から所定の行を駆動するための駆動信号が接続部160を介して所定の行の共通配線500に供給される。第1の撮像部190aと第2の撮像部190bの所定の行の行駆動線4は夫々共通配線500により接続されている。駆動信号は第1の撮像部190aと第2の撮像部190bの夫々の行駆動線4を介して、撮像部190aと撮像部190bの所定の行にある転送TFT2のゲート電極へ入力され、転送TFT2をオンに制御する。転送TFT2がオンに制御された結果、所定の行の複数の画素に含まれる光電変換素子1に蓄積された電荷に基づく電気信号が複数の列信号線6を介して初段積分アンプ11の積分容量12に転送され、転送された電気信号が電圧信号に変換される。以上のように本実施形態では第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとにある所定の行の複数の画素の光電変換素子1から信号が一緒に読み出される。
Next, the operation of the radiation imaging apparatus of the present embodiment will be described based on the signal flow. The
初段積分アンプ11から出力された電圧信号は容量13にサンプルホールドされる。容量13にサンプルホールドされた電圧信号であるアナログ信号は、マルチプレクサ14により順次選択されて読み出される。読み出された電圧信号はA/Dコンバータ15によりデジタル信号に変換され、フレームメモリ16に保存される。このような読み出し動作を、複数ある行駆動線4を順次、行毎に駆動して繰り返し行うことによって、行列状に配置された画素から2次元の画像を得ることができる。撮像部の画像信号がすべて読み出されると、次の画像の取得前に、駆動回路210からのリセット信号により第1の撮像部190a及び第2の撮像部190bのゲート線5に接続されたリセットTFT3がオンに制御される。この結果、リセットTFT3を介して電源Vrからリセット電位が光電変換素子1に供給されて、光電変換素子1はリセットされる。ここでは、説明のため各撮像部が3×3画素から構成されているものとしたが、実際には数千×数千画素以上の大面積のエリアセンサが制御されて撮像が行われる。
The voltage signal output from the first
以上のように、配線部200に配線された共通配線500が各撮像部の行駆動線4を接続している。配線部200に設けられた接続部160には共通配線500が接続されている。接続部160に駆動回路210からの駆動信号を供給することにより、第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとを1つの駆動回路210で制御することができる。夫々の撮像部に対する駆動信号の接続部を別個に設ける必要がないので、部品数及び製作コストが削減できる。撮像部の間の配線部200の接続部160から信号を供給することにより、第1の撮像部190a及び第2の撮像部190bの夫々の画素のうち、接続部160から最も遠い位置にある画素までの配線長を同じにできる。したがって駆動信号に影響する配線抵抗(配線長)を両撮像部で同じにすることができる。
As described above, the
即ち、撮像部を駆動する駆動回路210を第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとで共通にし、駆動回路210からの出力で第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとを同時に制御することができる。また、接続部160の位置から各撮像部の各行の画素の内の最も距離が離れている画素までの配線長を短くできる。具体的にはゲート線に沿った方向での、第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとを合わせた全体の長さに対して、行駆動線4の配線長を半分にできるので、長尺な撮像部にもかかわらず配線抵抗の増加による信号遅延の影響を低減できる。配線長が半分になることにより、ゲート線上を伝送される駆動信号の波形がなまることを抑制できるのでスイッチ素子の動作のばらつきや遅延を低減できる。さらに、駆動回路に近い側と遠い側との駆動タイミングの違いを低減することができる。よって、第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとのそれぞれから得られる画像信号の品質のばらつきを抑制でき、高性能で低コストの放射性撮像装置を提供することができる。
That is, the driving
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について図4により説明する。なお、放射線撮像装置の構成、及び材質等については第1の実施形態と同様なので説明は省略する。検出器基板101は全体として可撓性を有している。この例では、本実施形態の放射線検出器100は検出器基板101の撮像部190a及び190bの間の配線部200の部分で、図4で見て逆S字状に織り込んでいる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the configuration, material, and the like of the radiation imaging apparatus are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. The
本実施形態では、検出器基板101を、検出器基板101の画素が配置された平面に垂直な方向から見た場合に第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとが連続しているように見えるよう、両撮像部を保持する。そして、放射線検出器の中央部分の配線部200で折り曲げて第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとで得られる画像に欠落がないように位置合わせをしている。点線で示すように第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとが画素に垂直な方向から見たときにちょうど重なるように保持することにより、配線部200での画像の欠落を防ぐことができる。またこの部分で一部分重なるように保持することでも欠落を防ぐことが可能である。一部分が重なる場合には、重なる部分で得られた画像については、連続しているように見えるように処理されうる。また、第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとが重ならない場合でも、画像の欠落による影響を低減できる。この場合、第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとを所定の平面に平行に保持し、所定の平面へ第1の撮像部と第2の撮像部とを正射影する。正射影された第1の撮像部と第2の撮像部との間隔が狭ければ画像の欠落の影響は少ない。例えば、画素に含まれている光電変換素子の中心とその画素に対して隣接する画素に含まれている光電変換素子の中心との間隔の0.5倍以上、3倍以下であれば、得られた画像に対する影響は少ない。この場合、第1の撮像部と第2の撮像部の間隔が光電変換素子の中心間程度であれば影響をさらに減らせるので、正射影された撮像部の間隔を光電変換素子の中心間の間隔の0.7乃至1.3倍にするとよい。第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとを平面的に広げて撮像に使用する場合には、画素が形成されていない配線部200での画像の欠落が生じる。本実施形態のように放射線検出器100を折り曲げて保持することで、大面積かつ長尺での撮像を行うことができる。また、撮像部が一部重なる又は撮像部の間隔が小さくなるように撮像部を保持することにより、画素が形成されていない配線部200での画像の欠落による影響を小さくすることができる。
In the present embodiment, when the
なお、図4において、X線を放つ放射線源は放射線撮像装置の検出器基板側の上方に位置し(駆動回路210の配置された側と反対側)、X線は上から下へ放射される。本実施形態でも各撮像部に配線された行駆動線4に対して駆動回路210からの駆動信号は共通に供給される。駆動回路210から第1の撮像部190aと第2の撮像部190bの同じ行に配置されたスイッチ素子へ一緒に駆動信号を入力できるので、第1の撮像部190aと第2の撮像部190bのスイッチ素子を同時に駆動することができる。つまり、図3で見て左右の撮像部の同じ行に配置されているスイッチ素子2に対して、オン又はオフに制御する駆動信号を同時に入力することができる。
In FIG. 4, the radiation source that emits X-rays is located above the detector substrate side of the radiation imaging apparatus (the side opposite to the side where the
放射線検出器100を折り曲げずにそのまま広げて使った場合は、放射線検出器100の中央部分に配線部200があるために、中央部分において画像の欠落が生じることがあった。本実施形態のように折り曲げることにより、検出基板全体を使った大画面を撮像するときに、撮像できない部分を無くすことができる。ここで、逆S字にするために、放射線源に近い側の撮像部と遠い側の撮像部とで、垂直方向にみたときに段差が生じている。しかし、段差は数ミリであり、放射線の強さにはほとんど影響しない。また、必要であれば画像処理によって影響を除去することができる。
When the
(第3の実施形態)
次に、エネルギサブトラクション法に用いる例について図5により説明する。本実施形態では、放射線検出器100は撮像部190a及び190bの間の配線部200の部分で180度曲げられて、第1の撮像部190aと第2の撮像部190bが互いに平行でかつ互いに重なるよう保持されている。放射線を吸収するためのフィルタ600は、平行に保持されている第1の撮像部190aと第2の撮像部190bとの間に、撮像部と平行で重なるように保持される。フィルタ600は、放射線から低エネルギ成分(周波数の低い成分。軟放射線)を吸収する。フィルタ600には、たとえば、アルミニウム、銅、モリブデン、タングステンなどの金属の薄板が適用される。このような構成によりエネルギサブトラクション法を用いた撮像ができる。
(Third embodiment)
Next, an example used for the energy subtraction method will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the
本実施形態では、2つの撮像部を折り曲げて平行に保持し、間にフィルタ600を挟むことにより、ワンショットエネルギサブトラクション法による撮像を実現することができる。検出器基板101の一面からシンチレータ層9、光電変換素子を含む画素領域150の順で基板が構成されている場合に、配線部200を折り曲げることにより、放射線源に対するシンチレータ層と画素領域の順番が、検出器基板101の上面と下面とで変わる。このために検出器基板101はシンチレータ層9に対する裏側からの放射線を透過する材質で構成し、いずれの面からの放射線も検出できるようにする。また、上面と下面で得られる信号の強度に差が出る場合があるが、この問題は画像処理により信号を処理することにより解消できる。本実施形態でも、駆動回路210から第1の撮像部190aと第2の撮像部190bの同じ行に配置されたスイッチ素子2へ一緒に駆動信号を供給できるので、第1の撮像部190aと第2の撮像部190bのスイッチ素子を同時に駆動することができる。
In the present embodiment, imaging by the one-shot energy subtraction method can be realized by bending the two imaging units and holding them in parallel, and sandwiching the
以上説明したように、本実施例の放射線検出器100を用いることによって、一般撮像、長尺での撮像、更に、エネルギサブトラクション法を用いる撮像とを共通の放射線検出器100を用いて実現することができる。
As described above, by using the
(第4の実施形態)
図6は本発明に係わるX線撮像装置のX線診断システム(放射線撮像システム)への応用例を示した図である。X線チューブ6050(放射線源)で発生したX線6060は患者あるいは被験者6061の胸部6062を透過し、シンチレータを実装した光電変換装置6040に入射する。この入射したX線には患者6061の体内部の情報が含まれている。X線の入射に対応してシンチレータは発光し、これを光電変換素子により電気信号に変換して、電気的情報を得る。この情報はデジタル信号に変換され信号処理手段となるイメージプロセッサ6070により画像処理され制御室の表示手段となるディスプレイ6080で観察できる。なお、放射線撮像システムは、放射線撮像装置と、放射線撮像装置からの信号を処理する信号処理回路とを少なくとも有する。また、この情報は通信回線6090等の伝送処理手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタールームなど表示手段となるディスプレイ6081に表示もしくは光ディスク等の記録手段に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。また記録手段となるフィルムプロセッサ6100により記録媒体となるフィルム6110に記録することもできる。
(Fourth embodiment)
FIG. 6 is a diagram showing an application example of the X-ray imaging apparatus according to the present invention to an X-ray diagnostic system (radiation imaging system). X-rays 6060 generated by the X-ray tube 6050 (radiation source) pass through the
4:行駆動線、9:シンチレータ層、100:放射線検出器、101:検出器基板、200:配線部、190a:第1の撮像部、190b:第2の撮像部、210:駆動回路、215:FPC、220:読出し回路、221:読出し回路基板、222:FPC 4: row drive line, 9: scintillator layer, 100: radiation detector, 101: detector substrate, 200: wiring unit, 190a: first imaging unit, 190b: second imaging unit, 210: drive circuit, 215 : FPC, 220: readout circuit, 221: readout circuit board, 222: FPC
Claims (10)
前記放射線検出器は、第1の撮像部と第2の撮像部と、前記第1の撮像部と前記第2の撮像部との間に配置されている配線部と、を含み、
前記第1の撮像部及び前記第2の撮像部は、複数の行及び複数の列を構成するように配置された複数の画素と、前記複数の行に夫々対応する複数の行駆動線とを有し、
前記駆動回路は前記複数の行駆動線に夫々供給する複数の駆動信号を発生し、
前記配線部に配置された複数の共通配線により前記第1の撮像部の前記複数の行駆動線と前記第2の撮像部の前記複数の行駆動線とが夫々接続されており、
前記配線部には前記複数の共通配線と前記駆動回路とを接続する接続部が設けられており、前記配線部は可撓性を有する
ことを特徴とする放射線撮像装置。 A radiation imaging apparatus comprising a radiation detector and a drive circuit,
The radiation detector includes a first imaging unit, a second imaging unit, and a wiring unit disposed between the first imaging unit and the second imaging unit,
The first imaging unit and the second imaging unit include a plurality of pixels arranged to form a plurality of rows and a plurality of columns, and a plurality of row drive lines respectively corresponding to the plurality of rows. Have
The driving circuit generates a plurality of driving signals respectively supplied to the plurality of row driving lines;
The plurality of row drive lines of the first imaging unit and the plurality of row drive lines of the second imaging unit are connected to each other by a plurality of common wires arranged in the wiring unit,
The wiring part is provided with a connection part for connecting the plurality of common wirings and the drive circuit, and the wiring part has flexibility.
前記第1の撮像部及び前記第2の撮像部は、前記検出器基板の上に配置されており、
前記配線部は、前記検出器基板の前記第1の撮像部と前記第2の撮像部との間に挟まれた部分である、ことを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。 The radiation detector includes a flexible detector substrate,
The first imaging unit and the second imaging unit are disposed on the detector substrate,
The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the wiring unit is a portion sandwiched between the first imaging unit and the second imaging unit of the detector substrate.
前記放射線検出器が前記配線部で曲げられて、前記第1の撮像部と前記第2の撮像部とが互いに所定の平面に対して平行にされ、前記第1の撮像部と前記第2の撮像部とを前記所定の平面へ正射影したときに、前記第1の撮像部の正射影と前記第2の撮像部の正射影との間に前記光電変換素子の中心間の距離の0.5倍以上、3倍以下の間隔があるように保持されることを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。 Each of the plurality of pixels includes a photoelectric conversion element and a switch element,
The radiation detector is bent at the wiring section, and the first imaging section and the second imaging section are made parallel to a predetermined plane, and the first imaging section and the second imaging section When the imaging unit is orthogonally projected onto the predetermined plane, the distance between the centers of the photoelectric conversion elements of 0. 0 is between the orthogonal projection of the first imaging unit and the orthogonal projection of the second imaging unit. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the radiation imaging apparatus is held so that there is an interval of 5 times or more and 3 times or less.
前記放射線撮像装置から読み出された信号を処理する信号処理回路と、
を備えることを特徴とする放射線撮像システム。 The radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 9,
A signal processing circuit for processing a signal read from the radiation imaging apparatus;
A radiation imaging system comprising:
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