JP5270121B2 - Imaging device - Google Patents
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Abstract
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ための複数の信号出力用線状配線を有する画像検出器と、信号出力用線状配線から出力されたアナログ信号を検出する信号検出手段と、信号検出用手段により検出されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのAD変換手段とを備えてなる画像撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an image detector having a power storage unit that records image information as an electrostatic latent image, and a plurality of signal output linear wirings for outputting a current corresponding to the electrostatic latent image recorded in the power storage unit Image pickup comprising: signal detection means for detecting an analog signal output from the signal output linear wiring; and AD conversion means for converting the analog signal detected by the signal detection means into a digital signal It relates to the device.
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画像検出器(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画像検出器としては、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。 Today, in radiography for medical diagnosis and the like, a radiographic image detector (hereinafter also simply referred to as a detector) is used that converts a charge obtained by detecting radiation into an electrical signal representing radiographic image information and outputs it. Various radiation image information recording / reading apparatuses have been proposed. Various types of radiation image detectors have been proposed for use in this apparatus. From the viewpoint of a charge reading process for reading out charges to the outside, a TFT (thin film transistor) type and a detector for reading light are used. There is an optical readout type that reads by reading (electromagnetic wave for reading).
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画像検出器として、特許文献1、特許文献2等において、記録用の放射線あるいは該放射線の励起により発せられる光(以下記録光という)に対して透過性を有する第1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蓄積層、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、画像情報を担持する潜像電荷(静電潜像)を電荷蓄積層に蓄積する検出器を提案している。 As an optical readout radiation image detector capable of achieving both high-speed readout response and efficient signal charge extraction, the present applicant has disclosed recording radiation or A first conductive layer that is transparent to light emitted by excitation of the radiation (hereinafter referred to as recording light), a recording photoconductive layer that exhibits conductivity by receiving recording light, and the first conductive layer are charged. A charge storage layer that acts as a substantially insulator for charges of the same polarity as the charged charge, and acts as a conductor for charges of the opposite polarity to the charge of the same polarity. A photoconductive layer for reading that exhibits conductivity by receiving and a second conductive layer including a signal output linear wiring that is transparent to the read light are laminated in this order, and a latent image carrier for carrying image information is formed. Accumulate image charge (electrostatic latent image) It proposes a detector that accumulates.
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、電荷蓄積層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。 In Patent Document 2 and Patent Document 3, in particular, the wiring of the second conductive layer is a stripe wiring composed of a signal output linear wiring that is transmissive to a large number of reading lights, and charge accumulation. Detection in which a large number of auxiliary linear wirings for outputting an electric signal of a level corresponding to the amount of latent image charge accumulated in the layer are provided alternately and parallel to the signal output linear wiring A vessel is proposed.
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、電荷蓄積層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、記録光によって電荷蓄積層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電荷蓄積層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。 As described above, by arranging the sub stripe wiring composed of a large number of auxiliary line wirings as the second conductive layer, a new capacitor is formed between the charge storage layer and the sub stripe wiring, and the recording light is used. Transport charges having a polarity opposite to that of the latent image charge accumulated in the charge accumulation layer can be charged also to the sub-stripe wiring by charge rearrangement at the time of reading. Thereby, the amount of the transport charge distributed to the capacitor formed between the stripe wiring and the charge storage layer via the reading photoconductive layer is relatively smaller than that in the case where the sub stripe wiring is not provided. As a result, it is possible to increase the amount of signal charge that can be taken out from the detector to improve the reading efficiency, and at the same time, it is possible to achieve both high-speed readout response and efficient signal charge extraction. It is like that.
上記のような放射線画像検出器を備えた画像撮像装置では、画像検出器に放射線を照射していない状態でも信号が発生する現象、すなわちオフセットが問題となるため、従来よりこのオフセットを補正して正しい画像信号を取得する方法が各種提案されている。 In the image pickup apparatus having the radiation image detector as described above, a signal is generated even when the image detector is not irradiated with radiation, that is, an offset is a problem. Various methods for acquiring a correct image signal have been proposed.
例えば特許文献3では、放射線を照射して得られた画像信号から、放射線非照射に取得した信号を引くことによりオフセットを相殺している。
しかしながら、オフセットの量は常に一定ではなく変動するため、上記特許文献3のように放射線非照射に予め取得した信号では、正確にオフセットを補正できないおそれがある。 However, since the amount of offset is not always constant and varies, there is a possibility that the offset cannot be accurately corrected with a signal acquired in advance for radiation non-irradiation as in Patent Document 3 above.
また、オフセットは放射線画像検出器に起因して発生するものだけではなく、放射線画像検出器から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのAD変換手段等の電子回路部分の個体差に起因して発生するものもあるため、この点についても配慮する必要がある。 The offset is not only caused by the radiation image detector, but also caused by individual differences in electronic circuit parts such as AD conversion means for converting the analog signal output from the radiation image detector into a digital signal. Since this may occur, this point needs to be taken into consideration.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、オフセットを高精度に補正することが可能な画像撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an image pickup apparatus capable of correcting an offset with high accuracy.
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た際に、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ための複数の信号出力用線状配線を有し、信号出力用線状配線の配列に基づいて複数の画素(この場合の画素はTFT読出方式の場合の画素電極に対応する画素だけではなく,光読取方式の信号出力用線状配線に基づいて導出されたデータ上の画素も含むものとする)を有する検出領域が二次元状に構成される画像検出器と、信号出力用線状配線から出力されたアナログ信号を検出する信号検出手段と、信号検出手段により検出されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのAD変換手段とを備えてなる画像撮像装置であって、前記二次元の方向のうちの一方の方向において、検出領域は、画像情報を検出するための画像用領域と、画像用領域において検出された信号を補正するための補正信号を取得するための補正用領域とに分割され、補正用領域は、前記一方の方向において、複数画素分の幅を有し、さらに補正用領域の記録光入射面側には記録光を遮蔽するための遮蔽部材が設けられていることを特徴とするものである。 An image pickup device according to the present invention is adapted to store a storage unit that records image information as an electrostatic latent image when irradiated with recording light carrying image information, and an electrostatic latent image recorded in the storage unit A plurality of signal output linear wirings for outputting a current, and a plurality of pixels based on the arrangement of the signal output linear wirings (pixels in this case correspond to pixel electrodes in the case of the TFT readout method) An image detector in which a detection region having a two-dimensional detection area including a pixel on data derived based on a signal output linear wiring of an optical reading method and a signal output linear An image pickup apparatus comprising: a signal detection unit that detects an analog signal output from a wiring; and an AD conversion unit that converts the analog signal detected by the signal detection unit into a digital signal. The direction of In one direction, the detection area is divided into an image area for detecting image information and a correction area for acquiring a correction signal for correcting a signal detected in the image area, The correction area has a width corresponding to a plurality of pixels in the one direction, and a shielding member for shielding the recording light is provided on the recording light incident surface side of the correction area. To do.
上記画像撮像装置では、前記一方の方向において、補正用領域の幅を0.5mm以上とすることが好ましい。 In the image pickup apparatus, it is preferable that the width of the correction region is 0.5 mm or more in the one direction.
また、前記一方の方向において、画像用領域と補正用領域とは連続的に設けてもよい。 In the one direction, the image area and the correction area may be provided continuously.
さらに、画像検出器に接続される画像処理基板の数と合わせて補正用領域を複数設けている場合には、これら補正用領域を連続的に設けてもよい。 Further, when a plurality of correction areas are provided in accordance with the number of image processing substrates connected to the image detector, these correction areas may be provided continuously.
上記において「画像検出器」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。 In the above, the “image detector” is a detector that detects recording light carrying image information of a subject, for example, radiation, and outputs an image signal representing a radiation image related to the subject, and directly or once receives incident radiation. An image signal representing a radiographic image related to a subject can be obtained by converting the light into light and then converting it into electric charge and outputting the electric charge to the outside.
この画像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画像検出器、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画像検出器等、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。 There are various types of image detectors. For example, from the aspect of the charge generation process that converts radiation into electric charge, the fluorescence emitted from the phosphor when irradiated with radiation is detected by the photoelectric conversion element. The photo-conversion radiation image detector that converts the signal charge obtained in this way into an image signal (electrical signal) and outputs it, or the signal charge generated in the radiation conductor when irradiated with radiation is converted into an electrical signal. From the aspect of the charge conversion process that reads out the external charge radiation image detector or the like, or the charge readout process that reads out the charge to the outside, the TFT readout system that scans and reads out the TFT (thin film transistor) connected to the power storage unit Or a light reading method in which reading light (electromagnetic wave for reading) is irradiated to the detector to read out, or a combination of the direct conversion method and the light reading method. Some like the improved direct conversion type which is proposed in the Patent Document 1 and Patent Document 2 by human.
本発明による画像撮像装置によれば、画像情報を担持する記録光の照射を受けた際に、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ための複数の信号出力用線状配線を有し、信号出力用線状配線の配列に基づいて複数の画素を有する検出領域が二次元状に構成される画像検出器と、信号出力用線状配線から出力されたアナログ信号を検出する信号検出手段と、信号検出手段により検出されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのAD変換手段とを備えてなる画像撮像装置において、検出領域を、前記二次元の方向のうちの一方の方向において画像情報を検出するための画像用領域と、画像用領域において検出された信号を補正するための補正信号を取得するための補正用領域とに分割し、補正用領域は、前記一方の方向において、複数画素分の幅を有し、さらに補正用領域の記録光入射面側には記録光を遮蔽するための遮蔽部材を設けている。 According to the image pickup device of the present invention, when receiving the recording light carrying the image information, the power storage unit that records the image information as an electrostatic latent image, and the electrostatic latent image recorded in the power storage unit An image detector having a plurality of signal output linear wirings for outputting a corresponding current, and a detection region having a plurality of pixels based on the arrangement of the signal output linear wirings, two-dimensionally; An image pickup apparatus comprising: a signal detection unit that detects an analog signal output from a signal output line wiring; and an AD conversion unit that converts the analog signal detected by the signal detection unit into a digital signal. Correction for obtaining an image area for detecting image information in one of the two-dimensional directions and a correction signal for correcting a signal detected in the image area. Application The correction area has a width corresponding to a plurality of pixels in the one direction, and a shielding member for shielding the recording light is provided on the recording light incident surface side of the correction area. .
上記のように画像検出器内の検出領域を画像用領域と補正用領域とに分割した場合、画像用領域に照射された放射線が補正用領域に回り込むおそれがある。そのため補正用領域の幅を前記一方の方向において複数画素分の幅を有するものとすることにより、補正用領域において検出された信号の中から放射線の影響を受けていない信号を用いて画像用領域の信号を補正することが可能となる。また、補正用領域の記録光入射面側には記録光を遮蔽するための遮蔽部材を設けているため、画像情報記録時に補正信号の取得も同時に行うことができるため、オフセット量の変動の影響を受けることがなくなる。以上のことから本発明の画像撮像装置では、オフセットを高精度に補正することができる。 As described above, when the detection area in the image detector is divided into the image area and the correction area, there is a possibility that the radiation applied to the image area may wrap around the correction area. Therefore, by setting the width of the correction area to a width corresponding to a plurality of pixels in the one direction, the image area using a signal that is not affected by radiation among the signals detected in the correction area. This signal can be corrected. In addition, since a shielding member for shielding the recording light is provided on the recording light incident surface side of the correction area, the correction signal can be obtained simultaneously when recording the image information. You will not receive. From the above, the image pickup apparatus of the present invention can correct the offset with high accuracy.
また、画像検出器の検出領域の端部付近では、静電潜像記録時に電界集中等により特性が変わるおそれがあるため、画像用領域と補正用領域とは前記一方の方向において連続的に設けることにより、領域端部付近の特性変動の影響を受けることなくオフセットを高精度に補正することができる。 Also, in the vicinity of the edge of the detection area of the image detector, there is a risk that the characteristics may change due to electric field concentration during electrostatic latent image recording. Therefore, the image area and the correction area are continuously provided in the one direction. As a result, the offset can be corrected with high accuracy without being affected by characteristic fluctuations near the edge of the region.
さらに、画像検出器に接続される画像処理基板の数と合わせて補正用領域を複数設けている場合に、複数の補正用領域を連続的に設けて隣接させることにより、記録光の遮蔽を容易に行なうことができる。さらに、この構成においては補正用領域を画像用領域の片側に配置することになるので、画像用領域を基板端面近くまで設定することが可能になるので,乳房撮影(マンモグラフィ)などの用途に好都合である。 Further, when a plurality of correction areas are provided in accordance with the number of image processing substrates connected to the image detector, the recording light can be easily shielded by continuously providing a plurality of correction areas adjacent to each other. Can be done. Further, in this configuration, since the correction area is arranged on one side of the image area, it is possible to set the image area close to the end face of the substrate, which is convenient for applications such as mammography (mammography). It is.
以下、本発明の画像撮像装置について説明する。図1は本発明の画像撮像装置の一例である光読取方式の放射線画像撮像装置の概略構成を示す上面図、図2は図1中のII−II線断面図、図3は放射線画像検出器の第2の導電層の構成を示す上面図である。 Hereinafter, the image pickup apparatus of the present invention will be described. FIG. 1 is a top view showing a schematic configuration of an optical reading type radiographic image capturing apparatus as an example of the image capturing apparatus of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1, and FIG. It is a top view which shows the structure of the 2nd conductive layer.
画像撮像装置1は、画像情報を静電潜像として記録する電荷蓄積層13、および電荷蓄積層13に記録された静電潜像に応じた電流を出力するための複数の信号出力用線状配線を備えた第2の導電層15を含み、画像情報を記録する放射線画像検出器10と、信号出力用線状配線から出力されたアナログ信号を検出する電流検出部30と、電流検出部30により検出されたアナログ信号をデジタル信号に変換するための画像処理基板33とから構成される。
The image pickup apparatus 1 includes a
放射線画像検出器10は、被写体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蓄積層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20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内で発生した潜像電荷は電荷蓄積層13に蓄積される。また、支持部材となるガラス基板20は透明で剛性のあるガラス、例えばソーダライムガラスにより厚さ1.8mmで形成されている。
The
第1の導電層11としては、金属薄膜が好ましく用いられる。材料としてはAu、Ni、Cr、Au、Pt、Ti、Al、Cu、Pd、Ag、Mg、MgAg3−20%合金、Mg-Ag系金属間化合物、MgCu3−20%合金、Mg-Cu系金属間化合物などの金属から形成するようにすればよい。
A metal thin film is preferably used as the first
特にAuやPt、Mg-Ag系金属間化合物が好ましく用いられる。例えばAuを用いた場合、厚みとして15nm以上、200nm以下であることが好ましく、より好ましくは30nm以上、100nm以下である。例えばMgAg3−20%合金を用いた場合は、厚さ100nm以上400nm以下を用いることがより好ましい。 In particular, Au, Pt, and Mg—Ag intermetallic compounds are preferably used. For example, when Au is used, the thickness is preferably 15 nm or more and 200 nm or less, more preferably 30 nm or more and 100 nm or less. For example, when an MgAg3-20% alloy is used, it is more preferable to use a thickness of 100 nm to 400 nm.
第2の導電層15は、記録用光導電層12や読取用光導電層14等が重なる領域において、多数の信号出力用線状配線と多数の共通線状配線とが交互に複数平行に配列された構造となっている。各線状配線の長手方向(図3中横方向)と直交する方向(図3中縦方向)の幅は例えば信号出力用線状配線が10μm、共通線状配線が20μmである。信号出力用線状配線および共通線状配線は、ガラス基板20側から照射される読取光に対して透明である例えばIZO(Indium Zinc Oxide)、ITO(Indium Tin Oxide)等の材料により厚さ0.2μmの平坦な線状に形成されている。また、共通線状配線は、記録用光導電層12や読取用光導電層14等と重ならない領域において、互いに電気的に接続されており、共通電位となるように構成されている。
The second
共通線状配線のガラス基板20側には、所定の波長の光だけを透過させるカラーフィルターが形成されており、共通線状配線とカラーフィルターの間には透明有機絶縁層が形成されている。カラーフィルターは、顔料を分散させた感光性のレジスト、例えばLCDのカラーフィルターに用いられる赤色レジストにより厚さ1.2μmで形成されている。さらに、このカラーフィルター層による段差を無くすため、PMMA (メタクリル樹脂)等の透明有機絶縁層が、例えば1.8μmの厚さで形成されている。
A color filter that transmits only light of a predetermined wavelength is formed on the
図3に示すように、第2の導電層15のうち、第1の導電層11、記録用光導電層12、電荷蓄積層13、読取用光導電層14と重なる領域が検出領域Aとなり、この検出領域Aは、図3中縦方向において、画像情報を検出するための画像用領域Gと、画像用領域Gにおいて検出された信号を補正するための補正信号を取得するための補正用領域Rとに分割されている。
As shown in FIG. 3, in the second
多数の信号出力用線状配線および多数の共通線状配線は、その半数が左側の画像処理基板33aに接続され、残りが右側の画像処理基板33bに接続されるため、左側の画像処理基板33aに接続される補正用領域R1と、右側の画像処理基板33bに接続される補正用領域R2の2つの補正用領域Rが設けられている。
Half of the large number of signal output linear wirings and the large number of common linear wirings are connected to the left
また、図1に示すように、放射線画像検出器10の放射線入射面側において、補正用領域Rに対応する部分には放射線を遮蔽する遮蔽板40が設けられており、放射線照射時において検出領域Aのうち画像用領域Gのみに放射線が入射するように構成されている。
Further, as shown in FIG. 1, a shielding
さらに、補正用領域Rは、図3中縦方向において複数画素分の幅を有する。これは画像用領域Gのみに照射すべき放射線が補正用領域Rに回り込むおそれがあり、さらに放射線が回り込む量は撮影条件によって異なるため、ある程度の幅を持たせて放射線の影響を受けていない信号を取得可能にするためである。ここで検出領域Aの領域分割方向における補正用領域Rの幅は0.5mm以上とすることが好ましい。 Further, the correction region R has a width corresponding to a plurality of pixels in the vertical direction in FIG. This is because there is a possibility that the radiation to be applied only to the image region G may wrap around the correction region R. Further, since the amount of radiation wraps around varies depending on the imaging conditions, the signal is not affected by the radiation with a certain width. This is to make it possible to obtain Here, the width of the correction region R in the region division direction of the detection region A is preferably 0.5 mm or more.
記録用光導電層12は、放射線を吸収し電荷を発生する光導電物質であり、アモルファスセレン化合物、Bi12MO20 (M:Ti、Si、Ge)、Bi4M3O12 (M:Ti、Si、Ge)、Bi2O3、BiMO4(M:Nb、Ta、V)、Bi2WO6、Bi24B2O39、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、MNbO3(M:Li、Na、K)、PbO、HgI2、PbI2、CdS、CdSe、CdTe、BiI3、GaAs等のうち少なくとも1つを主成分とする化合物により構成される。この中で特にアモルファスセレン化合物よりなることが好ましい。
The
アモルファスセレン化合物の場合には、その層中にLi、Na、K、Cs、Rb等のアルカリ金属を0.001ppmから1ppmまでの間で微量にドープしたもの、LiF、NaF、KF、CsF、RbF等のフッ化物を10ppmから10000ppmまでの間で微量にドープしたもの、P、As、Sb、Geを50ppmから0.5%までの間添加したもの、Asを10ppmから0.5%までドープしたもの、Cl、Br、Iを1ppmから100ppmの間で微量にドープしたもの、を用いることができる。 In the case of an amorphous selenium compound, an alkali metal such as Li, Na, K, Cs, and Rb doped in a small amount between 0.001 ppm and 1 ppm in the layer, LiF, NaF, KF, CsF, RbF A small amount of fluoride such as 10 ppm to 10000 ppm, P, As, Sb, and Ge added between 50 ppm and 0.5%, and As doped from 10 ppm to 0.5% And those doped with a slight amount of Cl, Br, and I between 1 ppm and 100 ppm can be used.
特に、Asを10ppmから200ppm程度含有させたアモルファスセレン、Asを0.2%〜1%程度含有させさらにClを5ppm〜100ppm含有させたアモルファスセレン、0.001ppm〜1ppm程度のアルカリ金属を含有させたアモルファスセレンが好ましく用いられる。 In particular, amorphous selenium containing about 10 ppm to 200 ppm of As, amorphous selenium containing about 0.2% to 1% of As and further containing 5 ppm to 100 ppm of Cl, and an alkali metal of about 0.001 ppm to 1 ppm are contained. Amorphous selenium is preferably used.
また、数ナノから数ミクロンのBi12MO20 (M:Ti、Si、Ge)、Bi4M3O12 (M:Ti、Si、Ge)、Bi2O3、BiMO4(M:Nb、Ta、V)、Bi2WO6、Bi24B2O39、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、MNbO3(M:Li、Na、K)、PbO、HgI2、PbI2、CdS、CdSe、CdTe、BiI3、GaAs等の光導電性物質微粒子を含有させたものも用いることができる。 Also, Bi12MO20 (M: Ti, Si, Ge), Bi4M3O12 (M: Ti, Si, Ge), Bi2O3, BiMO4 (M: Nb, Ta, V), Bi2WO6, Bi24B2O39, ZnO, ZnS of several nanometers to several microns. , ZnSe, ZnTe, MNbO 3 (M: Li, Na, K), PbO, HgI 2, PbI 2, CdS, CdSe, CdTe, BiI 3, GaAs, or other photoconductive substance fine particles can also be used.
記録用光導電層12の厚みは、アモルファスセレンの場合100μm以上、2000μm以下であることが好ましい。特にマンモグラフィ用途では150μm以上、250μm以下、一般撮影用途においては500μm以上1200μm以下の範囲であることが特に好ましい。
In the case of amorphous selenium, the thickness of the
電荷蓄積層13としては、蓄積したい極性の電荷に対して絶縁性の膜であれば良く、アクリル系有機樹脂、ポリイミド、BCB、PVA、アクリル、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド等のポリマーやAs2S3、Sb2S3、ZnS等の硫化物、その他に酸化物、フッ化物より構成される。更には、蓄積したい極性の電荷に対して絶縁性であり、それと逆の極性の電荷に対しては導電性を有する方がより好ましく、移動度×寿命の積が、電荷の極性により3桁以上差がある物質が好ましい。
The
好ましい化合物としては以下のものを挙げることができる。 Preferred compounds include the following.
・As2Se3
・As2Se3にCl、Br、Iを500ppmから20000ppmまでドープしたもの
・As2Se3のSeをTeで50%程度まで置換したAs2(SexTe1−x)3(0.5<x<1)
・As2Se3のSeをSで50%程度まで置換したもの
・As2Se3からAs濃度を±15%程度変化させたもの
・アモルファスSe−Te系でTeを5−30wt%のもの
この様なカルコゲナイド系元素を含む物質を用いる場合、電荷蓄積層の厚みは0.4μm以上3.0μm以下であること好ましく、より好ましくは0.5μm以上2.0μm以下である。この様な電荷蓄積層は、一度の製膜で形成しても良いし、複数回に分けて積層しても良い。
・ As2Se3
・ As2Se3 doped with Cl, Br, I from 500 ppm to 20000 ppm ・ As2Se3 (SexTe1-x) 3 (0.5 <x <1) with Se substituted to about 50% with Te
・ As2Se3 Se substituted to about 50% with S ・ As2Se3 As concentration changed about ± 15% ・ Amorphous Se-Te system with Te of 5-30 wt% Such chalcogenide elements In the case of using a substance including the charge storage layer, the thickness of the charge storage layer is preferably 0.4 μm or more and 3.0 μm or less, more preferably 0.5 μm or more and 2.0 μm or less. Such a charge storage layer may be formed by a single film formation or may be laminated in a plurality of times.
有機膜を用いた好ましい電荷蓄積層としては、アクリル系有機樹脂、ポリイミド、BCB、PVA、アクリル、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド等のポリマーに対し、電荷輸送剤をドープした化合物が好ましく用いられる。好ましい電荷輸送剤としては、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)、N,N−ジフェニル−N,N−ジ(m−トリル)ベンジジン(TPD)、ポリパラフェニレンビニレン(PPV)、ポリアルキルチオフェン、ポリビニルカルバゾール(PVK)、トリフェニレン(TNF)、金属フタロシアニン、4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−(p−ジメチルアミノスチリル)−4H−ピラン(DCM)、液晶分子、ヘキサペンチロキシトリフェニレン、中心部コアがπ共役縮合環あるいは遷移金属を含有するディスコティック液晶分子、カーボンナノチューブ、フラーレンからなる群より選択される分子を挙げることができる。ドープ量は0.1から50wt%の間で設定される。 As a preferable charge storage layer using an organic film, a compound obtained by doping a charge transport agent with a polymer such as an acrylic organic resin, polyimide, BCB, PVA, acrylic, polyethylene, polycarbonate, polyetherimide, or the like is preferably used. Preferred charge transfer agents include tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3), N, N-diphenyl-N, N-di (m-tolyl) benzidine (TPD), polyparaphenylene vinylene (PPV), polyalkylthiophene. , Polyvinylcarbazole (PVK), triphenylene (TNF), metal phthalocyanine, 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (p-dimethylaminostyryl) -4H-pyran (DCM), liquid crystal molecule, hexapentyloxytriphenylene And a molecule selected from the group consisting of a discotic liquid crystal molecule having a central core containing a π-conjugated condensed ring or a transition metal, a carbon nanotube, and fullerene. The doping amount is set between 0.1 and 50 wt%.
読取用光導電層14は、電磁波特に可視光を吸収し電荷を発生する光導電物質であり、アモルファスセレン化合物、アモルファスSi:H、結晶Si、GaAs等のエネルギーギャップが0.7−2.5eVの範囲に含まれる半導体物質を用いることができる。特にアモルファスセレンであることが好ましい。
The
アモルファスセレン化合物の場合には、その層中にLi、Na、K、Cs、Rb等のアルカリ金属を0.001ppmから1ppmまでの間で微量にドープしたもの、LiF、NaF、KF、CsF、RbF等のフッ化物を10ppmから10000ppmまでの間で微量にドープしたもの、P、As、Sb、Geを50ppmから0.5%までの間添加したもの、Asを10ppmから0.5%までドープしたもの、Cl、Br、Iを1ppmから100ppmの間で微量にドープしたものを用いることができる。 In the case of an amorphous selenium compound, an alkali metal such as Li, Na, K, Cs, and Rb doped in a small amount between 0.001 ppm and 1 ppm in the layer, LiF, NaF, KF, CsF, RbF A small amount of fluoride such as 10 ppm to 10000 ppm, P, As, Sb, and Ge added between 50 ppm and 0.5%, and As doped from 10 ppm to 0.5% In addition, a material in which a slight amount of Cl, Br, I is doped between 1 ppm and 100 ppm can be used.
特に、Asを10ppmから200ppm程度含有させたアモルファスセレン、Asを0.2%〜1%程度含有させさらにClを5ppm〜100ppm含有させたアモルファスセレン、0.001ppm〜1ppm程度のアルカリ金属を含有させたアモルファスセレンが好ましく用いられる。 In particular, amorphous selenium containing about 10 ppm to 200 ppm of As, amorphous selenium containing about 0.2% to 1% of As and further containing 5 ppm to 100 ppm of Cl, and an alkali metal of about 0.001 ppm to 1 ppm are contained. Amorphous selenium is preferably used.
読取用光導電層14の厚みは、読取光を十分吸収でき、かつ電荷蓄積層13に蓄積された電荷による電界が光励起された電荷をドリフトできれば良く、1μmから30μm程度が好ましい。
The thickness of the
なお、放射線画像検出器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。
The layer configuration of the
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)31を実装した複数のTCP(Tape Carrier Package)を備えており、図1および図2に示す通り、TCPの一方の端部はガラス基板20上において放射線画像検出器10の信号出力用線状配線および共通線状配線と接続されており、TCPの他方の端部は画像処理基板33に接続されている。
The
画像処理基板33は、各信号出力用線状配線より出力され信号検出用IC31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AD変換器等を備えている。
The
次に、上記放射線画像検出器10の作用について説明する。
Next, the operation of the
まず、第1の導電層11と第2の導電層15との間に電界を形成する。本実施の形態においては第1の導電層11と第2の導電層15の信号出力用線状配線および共通線状配線との間に不図示の高圧電源を接続し、両者の間にバイアス電圧を印加する。この状態で記録用光導電層12に画像情報を担持する放射線が照射されると、記録用光導電層12内に正と負の電荷が発生し、そのうちの負電荷が上記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の各線状配線に集中せしめられ、電荷蓄積層13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、電圧源から注入された負の電荷と結合して消滅する。
First, an electric field is formed between the first
次に、上記のようにして放射線画像検出器10に記録された放射線画像を読み取る際には、信号出力用線状配線の長手方向(図3中横方向)と直交する方向(図3中縦方向)に延びる線状の読取光により、信号出力用線状配線の長手方向に沿って放射線画像検出器10の全面を走査することによって、読取光の走査位置に対応する読取用光導電層14内に正負の電荷対が発生し、読取用光導電層14に生じた正電荷は電荷蓄積層13の潜像電荷に引きつけられ、電荷蓄積層13で潜像電荷と電荷再結合し消滅する一方、読取用光導電層14に生じた負電荷は信号出力用線状配線の正電荷と電荷再結合し消滅する。この読取りの際に各画素に対応して発生した潜像電荷に基づく画像信号をTCPに出力させ、チャージアンプIC31により検出し、画像処理基板33のAD変換器によりデジタル信号に変換して画像信号化することにより、潜像電荷が担持する放射線画像を読み取ることができる。
Next, when reading the radiation image recorded in the
ここで、上記のように取得された画像信号に対してオフセット補正を行う方法について説明する。 Here, a method for performing offset correction on the image signal acquired as described above will be described.
まず放射線を入射させない状態で2つの補正用領域R1、R2および画像用領域Gから画素信号を取得する。左側の画像処理基板33aに接続される補正用領域R1と、右側の画像処理基板33bに接続される補正用領域R2の2つの補正用領域Rはともに二次元状に複数の画素を有するため、補正用領域R1内の全ての画素信号の平均値SR1ave、補正用領域R2内の全ての画素信号の平均値SR2aveを算出する。また画像用領域Gの任意のアドレスの画素信号をSnとする。
First, pixel signals are acquired from the two correction regions R1 and R2 and the image region G in a state where no radiation is incident. Since the two correction areas R, the correction area R1 connected to the left
放射線を照射した通常撮影時についても同様に、補正用領域R1、R2の画素信号の平均値S´R1ave、S´R2aveを算出する。また画像用領域Gの任意のアドレスの画素信号をS´nとする。 Similarly, the average values S′R1ave and S′R2ave of the pixel signals in the correction regions R1 and R2 are calculated during normal imaging with radiation. A pixel signal at an arbitrary address in the image region G is S′n.
左側の画像処理基板33aにおいて検出される画素信号S´nについてオフセット補正した信号Snrを算出する場合、(1)式に基づいて算出する。
When calculating the signal Snr that is offset-corrected for the pixel signal S′n detected in the left
Snr=S´n−Sn−(S´R1ave−SR1ave) (1)
同様に、右側の画像処理基板33bにおいて検出される画素信号S´nについてオフセット補正した信号Snrを算出する場合、(2)式に基づいて算出する。
Snr = S′n−Sn− (S′R1ave−SR1ave) (1)
Similarly, when calculating the signal Snr that is offset-corrected for the pixel signal S′n detected on the right
Snr=S´n−Sn−(S´R2ave−SR2ave) (2)
このような手順でオフセット補正を行うことにより、オフセット量の変動の影響や、画像処理基板の個体差による影響を受けることなく、高精度にオフセットを補正することができる。
Snr = S′n−Sn− (S′R2ave−SR2ave) (2)
By performing the offset correction according to such a procedure, the offset can be corrected with high accuracy without being affected by the variation of the offset amount or the individual difference of the image processing substrate.
なお、補正用領域Rの信号の平均値を算出する際は、全ての信号を使用する必要は無く、放射線の回り込みの影響を受けていると考えられる画素信号を除いて平均値を算出してもよい。放射線の回り込みの影響を受けている画素信号を識別する方法としては、所定値以上のレベルの画素信号を、放射線の回り込みの影響を受けている画素信号とみなしてもよいし、撮影条件から推測される放射線の回り込み範囲内の画素信号を、放射線の回り込みの影響を受けている画素信号とみなしてもよい。 Note that when calculating the average value of the signals in the correction region R, it is not necessary to use all the signals, and the average value is calculated by excluding pixel signals that are considered to be affected by radiation wraparound. Also good. As a method of identifying a pixel signal affected by radiation wraparound, a pixel signal having a level equal to or higher than a predetermined value may be regarded as a pixel signal affected by radiation wraparound or estimated from imaging conditions. The pixel signal within the radiation wraparound range may be regarded as a pixel signal that is affected by the radiation wraparound.
また、オフセット補正を行う際の式についても上記に限定されるものではなく、目的の値を算出可能なものであればどのような式を用いてもよい。 Further, the formula for performing the offset correction is not limited to the above, and any formula may be used as long as the target value can be calculated.
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い。例えば、補正用領域の配置態様については、図3に示した様に画像用領域と補正用領域とを連続的に設けたものに限らず、図4に示した様に画像処理基板の数に合わせて設けられた複数の補正用領域(R1、R2)を連続的に設けたものとしてもよい。この場合は当然に遮蔽板も補正用領域に対応する位置に設ける必要がある。また、放射線画像検出器の構成については、直接変換方式のものに限らずシンチレーターを用いた間接変換方式のものでもよい。また読出方式についても、上記の光読出方式のものに限らずTFT読出方式のものでもよい。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited above. For example, the arrangement of the correction areas is not limited to the image area and the correction area continuously provided as shown in FIG. 3, but the number of image processing boards as shown in FIG. A plurality of correction regions (R1, R2) provided together may be provided continuously. In this case, naturally, the shielding plate must be provided at a position corresponding to the correction region. Further, the configuration of the radiation image detector is not limited to the direct conversion type, but may be an indirect conversion type using a scintillator. Also, the readout method is not limited to the optical readout method described above, and a TFT readout method may be used.
1 画像撮像装置
10 放射線画像検出器
11 第1の導電層
12 記録用光導電層
13 電荷蓄積層
14 読取用光導電層
15 第2の導電層
20 ガラス基板
30 電流検出部
31 信号検出用IC
32 フレキシブル基板
33 画像処理基板
40 遮蔽板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pick-up
32
Claims (5)
前記信号出力用線状配線から出力されたアナログ信号を検出する信号検出手段と、
該信号検出手段により検出されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのAD変換手段とを備えてなる画像撮像装置であって、
前記二次元の方向のうちの一方の方向において、前記検出領域は、前記画像情報を検出するための画像用領域と、該画像用領域において検出された信号のオフセットを補正するための補正信号を取得するための補正用領域とに分割され、
該補正用領域は、前記一方の方向において、複数画素分の幅を有し、
該補正用領域の前記記録光入射面側には該記録光を遮蔽するための遮蔽部材が設けられていることを特徴とする画像撮像装置。 A power storage unit that records the image information as an electrostatic latent image and outputs a current corresponding to the electrostatic latent image recorded in the power storage unit when irradiated with recording light carrying image information A plurality of signal output linear wirings, and an image detector in which a detection region having a plurality of pixels based on the arrangement of the signal output linear wirings is two-dimensionally configured;
Signal detection means for detecting an analog signal output from the signal output linear wiring;
An image pickup apparatus comprising: an AD conversion means for converting an analog signal detected by the signal detection means into a digital signal,
In one of the two-dimensional directions, the detection area includes an image area for detecting the image information and a correction signal for correcting an offset of a signal detected in the image area. Divided into correction areas for acquisition,
The correction region has a width corresponding to a plurality of pixels in the one direction,
An image pickup apparatus, wherein a shielding member for shielding the recording light is provided on the recording light incident surface side of the correction region.
前記複数の画像処理基板の各々に対応した前記補正用領域が連続的に設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の画像撮像装置。 A plurality of image processing boards provided with the signal detection means are connected to the image detector,
4. The image capturing apparatus according to claim 1 , wherein the correction area corresponding to each of the plurality of image processing substrates is continuously provided. 5.
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