JP7185041B2 - ハイブリッドx線及び光検出器 - Google Patents
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Description
特許文献2は、光トモグラフィのみによって達成し得るよりも大きい分解能で機能的情報を提供する組み合わせX線及び光学(光ベース)断層撮影撮像システムを記載している。
特許文献3は、二重モダリティ撮像システムを記載しており、PET撮像データを取得するためのポジトロン放出断層撮影(PET)スキャナおよび光学撮像データを取得するための少なくとも1つの光学撮像検出器が、撮像される物体のPET撮像データおよび光学撮像データを同時に取得するように構成される。
i)異なる焦点距離、
ii)異なる距離ギャップ、
iii)不均一な分布、
iv)マイクロレンズ間の異なるサイズ、及び/又は
v)センサピクセルのサイズと比べて異なるサイズを備える、
マイクロレンズを含む。
Claims (15)
- 光学撮像データ及びX線撮像データを取り込むための撮像検出器であって、
- 基板と、
- 感光センサと、
- X線シンチレータと、
- 光学部品構成のアレイとを含み、
前記感光センサは、当該撮像検出器に亘って分配されるセンサピクセルを含み、
前記X線シンチレータは、入射X線放射のエネルギを光学光子に変換するように構成され、
当該撮像検出器は、
各光学部品構成は、入射光放射を前記感光センサに向かって方向付けるように構成される少なくとも1つの光学部品を含み、
前記センサピクセルは、光学ピクセルを含み、各光学ピクセルは、前記入射光放射を受け取り、それによって、前記光学撮像データを生成するよう、それぞれの光学部品構成と連結され、
前記センサピクセルは、前記変換される光学光子を受け取り、それによって、前記X線撮像データを生成するよう、前記X線シンチレータと連結される、X線ピクセルを含むことを特徴とする、
撮像検出器。 - 前記少なくとも1つの光学部品構成は、前記入射光放射を前記感光センサに集束させる或いは狭めるための光集束コンポーネントを含み、
前記光集束コンポーネントは、マイクロレンズ及び光学コリメータから選択される少なくとも1つである、
請求項1に記載の撮像検出器。 - 前記X線シンチレータは、シンチレータ素子のアレイを含むピクセル化シンチレータであり、
前記光学部品構成のアレイ及び前記シンチレータ素子のアレイは、前記入射光放射を
i)前記シンチレータ素子間のギャップ内の前記センサピクセルに導き、それによって、別個の光学ピクセル及びX線ピクセルを形成するよう、或いは
ii)前記X線シンチレータと連結される前記センサピクセルに導き、それによって、共通の光学ピクセル及びX線ピクセルを形成するよう、
互いに対して位置付けられる、
請求項1又は2に記載の撮像検出器。 - 前記少なくとも1つの光学部品構成は、前記シンチレータ素子間の前記ギャップの内側に配置され、任意的に、光フィルタ及び/又は光源と結合される、光ガイドを含み、
前記光ガイドは、前記入射光放射を前記シンチレータ素子間の前記ギャップ内の前記センサピクセルに向かって案内するために、それぞれの光集束コンポーネントと連結される、請求項3に記載の撮像検出器。 - 前記光集束コンポーネントは、マイクロレンズであり、
前記マイクロレンズは、以下の形状及び位置、すなわち、
i)それぞれの光ガイドに対して対称的な位置において対称的に成形されたマイクロレンズ、
ii)それぞれの光ガイドに対して非対称的な位置において対称的に成形されたマイクロレンズ、及び
iii)非対称的に成形されたマイクロレンズ
のうちの少なくとも1つを有する、
請求項4に記載の撮像検出器。 - 前記マイクロレンズは、複合マイクロレンズであり、
前記複合マイクロレンズの位置が、
i)シンチレータ素子間のギャップの内側、
ii)台形のシンチレータ素子間の内側、及び
iii)台形のシンチレータ素子間のギャップの上
のうちの少なくとも1つである、
請求項2を引用する請求項3に記載の撮像検出器。 - 前記光学部品構成のアレイ及び前記シンチレータ素子のアレイは、前記感光センサの反対側に配置され、前記感光センサは、両側で感光性であり、各光学部品構成は、前記入射光放射をそれぞれのシンチレータ素子と連結される1つ以上のX線ピクセルに向かって方向付けるように構成され、或いは、
前記光学部品構成のアレイ及び前記シンチレータ素子のアレイは、感光センサの同じ側に配置され、各光学部品構成は、それぞれのシンチレータ素子を通過する前記入射光放射を1つ以上のX線ピクセルに向かって方向付けるように構成され、或いは、
前記少なくとも1つのシンチレータ素子は、前記少なくとも1つのシンチレータ素子自体が光学撮像のためのマイクロレンズとして作用するような方法において構成される表面形状を有する、
請求項3に記載の撮像検出器。 - 前記シンチレータ素子のアレイは、
i)異なる厚さ、
ii)シンチレータ素子間の異なるサイズ、
iii)前記センサピクセルのサイズと比べて異なるサイズ、
iv)異なる距離ギャップ、
v)不均一な分散、
vi)異なる放射線変換材料、及び/又は
vii)放射線変換材料の異なる組成
を備えるシンチレータ素子を含み、
前記放射線変換材料の前記組成は、
- 前記放射線変換材料のドープレベル、
- ドープ材料、及び
- ドープ材料の組み合わせ
のうちの少なくとも1つにおいて異なる、
請求項3~7のうちのいずれか1項に記載の撮像検出器。 - 前記X線シンチレータは、放射線変換材料を含む連続シンチレータである、請求項1又は2に記載の撮像検出器。
- 少なくとも1つのマイクロレンズは、異なる波長の光を選択的に透過するための光学フィルタであるように構成され、且つ/或いは、
前記光ガイドは、異なる波長の光を選択的に透過するための光学フィルタであるように構成される、
請求項4、請求項5、又は請求項4若しくは5を引用する請求項8に記載の撮像検出器。 - 半透過性光学ミラーが提供され、
前記半透過性光学ミラーは、光フィルタのアレイとして提供され、各光フィルタは、1つ以上のX線ピクセルが前記入射光放射を受け取るのを阻止するように構成され、且つ/或いは
前記半透過性光学ミラーは、光学スイッチのアレイとして提供され、各光学スイッチは、1つ以上のX線ピクセルによって受け取られる前記入射光放射が、時間インターリーブされるX線撮像及び光学撮像と同期して、選択的にオンオフ切り替えられることを可能にするように構成される、
請求項1~10のうちのいずれか1項に記載の撮像検出器。 - 前記光学部品構成のアレイは、
i)異なる焦点距離、
ii)異なる距離ギャップ、
iii)不均一な分布、
iv)マイクロレンズ間の異なるサイズ、及び/又は
v)センサピクセルのサイズと比べて異なるサイズ
を備える、マイクロレンズを含む、
請求項3~11のうちのいずれか1項に記載の撮像検出器。 - 前記基板は、平坦な又は実質的に平坦な又は湾曲した形状を含み、且つ、
前記基板は、シリコン、ガラス又はポリマ箔を含む、
請求項1~12のうちのいずれか1項に記載の撮像検出器。 - 請求項1に記載の撮像検出器と、
X線源と、
光学源とを含み、
前記X線源は、X線放射を提供するように構成され、
前記光学源は、光放射を提供するように構成され、
前記撮像検出器は、前記X線放射を検出してX線撮像データを生成し、前記光放射を検出して光学撮像データを生成する、ように構成される、
撮像システム。 - 請求項1~13のうちのいずれか1項に記載の光学撮像データ及びX線撮像データを取り込むための撮像検出器を製造する方法であって、
a)基板を形成するステップと、
b)前記基板上に感光センサを形成するステップと、
c)ピックアンドプレースアセンブリ移転プロセスによって前記感光センサ上にX線シンチレータ及び光学部品構成のアレイを配置するステップとを含み、
前記感光センサは、前記撮像検出器に亘って分配されるセンサピクセルを含み、
前記X線シンチレータは、入射X線放射のエネルギを光学光子に変換するように構成され、
各光学部品構成は、入射光放射を前記感光センサに向かって方向付けるように構成される少なくとも1つの光学部品を含み、
前記センサピクセルは、光学ピクセルを含み、各光学ピクセルは、前記入射光放射を受け取り、それによって、前記光学撮像データを生成するよう、それぞれの光学部品構成と連結され、
前記センサピクセルは、前記変換される光学光子を受け取り、それによって、前記X線撮像データを生成するよう、前記X線シンチレータと連結される、X線ピクセルを含む、
方法。
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