JPH07509350A - Imaging system with optimized electrode array for processing - Google Patents

Imaging system with optimized electrode array for processing

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JPH07509350A
JPH07509350A JP6504446A JP50444694A JPH07509350A JP H07509350 A JPH07509350 A JP H07509350A JP 6504446 A JP6504446 A JP 6504446A JP 50444694 A JP50444694 A JP 50444694A JP H07509350 A JPH07509350 A JP H07509350A
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electrode
layer
radiation
electrodes
conductive
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JP6504446A
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ネルソン、オウエン・エル
ポッツ、ジョン・イー
ホレック、ヘンリー・ヴィー
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ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング・カンパニー
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 最適化された電極配列を有して処理を行なうイメージングシステム技術分野 本発明はイメージを生じさせるシステムに関し、特に、放射線を吸収する光導電 部材を用いて潜在的なイメージすなわち潜像を形成し、続いて光導電部材内の潜 像を選択的に検出するシステムに関する。[Detailed description of the invention] Imaging system technology field that performs processing with optimized electrode arrays TECHNICAL FIELD This invention relates to systems for producing images, and more particularly to photoconductive systems that absorb radiation. The member is used to form a latent image, and the latent image is subsequently formed within the photoconductive member. The present invention relates to a system for selectively detecting images.

背景技術 イメージングシステムの中には、対象のイメージを表す入射放射線を吸収する光 導電部材を用いるものがある。適切な光導電部材は、この放射線を吸収して、電 子−正孔対(電荷キャリヤ)を生じさせるであろう。電子−正孔対は、光導電体 を横断して印加される電界によって互いに分離されて、光導電体の面(一般には 、薄い平面層である)に潜像を形成するであろう。走査放射線の細いビームは、 第2組の電荷キャリヤの移動を生じさせることによって、光導電体の放電を実質 的に達成する。光導電体の面内におけるこのような第2の電荷キャリヤの配分は 、a初の電荷キャリヤの配分、すなわち潜像により、影響を受ける。第2の電荷 キャリヤの移動が検出されて適切な回路でデジタル化され、このように潜像はデ ジタル形式で捕らえられる。Background technology Some imaging systems use light that absorbs the incident radiation to represent an image of the object. Some use conductive members. A suitable photoconductive member absorbs this radiation and generates an electrical current. This will give rise to child-hole pairs (charge carriers). Electron-hole pairs are photoconductors separated from each other by an electric field applied across the faces of the photoconductor (generally , which is a thin planar layer) will form a latent image. A narrow beam of scanning radiation By causing the movement of a second set of charge carriers, the discharge of the photoconductor is effectively Achieve goals. The distribution of such second charge carriers in the plane of the photoconductor is , a is influenced by the initial charge carrier distribution, ie the latent image. second charge The movement of the carrier is detected and digitized with suitable circuitry, and in this way the latent image is Captured in digital format.

1つの特定の実施例において、光導電体は、間に光導電層と絶縁層とがある2つ の電極を備えつ多層構造の一部分である。高電圧電源は、入射放射線および走査 放射線での露光中に、その構造内において電界を維持する(もっとも、各露光中 に、必ずしも、同じ電界強度が存在するとは限らない)。このタイプのシステム の一例は、米国特許第4.176.275号明細書(コーン氏はか)に教示され ている。光導電層を横断する電界の印加は、米国特許第4,539.591号明 細書(ツエメノ氏はか)に教示されたように、絶縁層を横断する前の(反対の) 電界を確立することによって助けられることが可能である。In one particular embodiment, the photoconductor comprises two photoconductors with a photoconductive layer and an insulating layer between them. It is part of a multilayer structure with several electrodes. High voltage power supply allows for incident radiation and scanning Maintaining an electric field within the structure during exposure to radiation (although during each exposure (The same electric field strength does not necessarily exist in both cases.) This type of system An example is taught in U.S. Pat. No. 4,176,275 (Kohn et al.). ing. Application of an electric field across the photoconductive layer is described in U.S. Pat. No. 4,539,591. Before (opposite) crossing the insulating layer, as taught in the specification (Mr. It is possible to be helped by establishing an electric field.

第2の密接に関連するアプローチは、エアギャップ光誘導放電(PID)法とし て知られているが、絶縁層として空気を用いるものであり、一般に高精度の機械 式または圧電デバイスによって、2つの電極間において、均等な分離が維持され る必要がある。放射線を露光するより前に、コロナが光導電体の面を充電し、部 材内に電界を形成する。したがって、入射放射線は、その面を部分的に放電して 、潜像を生じさせ、読み出し信号は、走査放射線に反応して残りの電界の影響を 受ける電荷移動によって誘導される。このようなシステムは、ローランド氏ほか による、Med、 Phys、第18巻第3号、1991年5月/り月第412 〜431頁に、開示されている。A second closely related approach is the air-gap photoinduced discharge (PID) method. This method uses air as an insulating layer and is generally used for high-precision machinery. Equal separation is maintained between the two electrodes by a piezoelectric device or a piezoelectric device. It is necessary to Before exposure to radiation, the corona charges the photoconductor surface and Creates an electric field within the material. Therefore, the incident radiation partially discharges that surface and , giving rise to a latent image, and the readout signal absorbs the influence of the remaining electric field in response to the scanning radiation. induced by the charge transfer it undergoes. Such a system was developed by Roland et al. , Med, Phys, Volume 18, No. 3, May 1991/Reg. No. 412 It is disclosed on pages 431 to 431.

潜像を走査する方法は、種々存在する。たとえば、米国特許第4,961.20 9号明細書(ローランド氏はか)は、光導電層の上に位置決めされた透明センサ 電極と、この透明センサ電極を通って光導電層を走査するレーザパルスとを用い る。There are various methods of scanning a latent image. For example, U.S. Patent No. 4,961.20 No. 9 (by Mr. Rowland) discloses a transparent sensor positioned on a photoconductive layer. electrode and a laser pulse that scans the photoconductive layer through this transparent sensor electrode. Ru.

光導電層と透明電極とを互いに相対移動して相対移動の方向がレーザが走査する 方向を横断するようにすることによって、電荷キャリヤのビクセルごとの放電が 引き起される。The photoconductive layer and the transparent electrode are moved relative to each other, and the direction of the relative movement is scanned by a laser. By making the direction transverse, the per-vixel discharge of charge carriers is triggered.

このようなシステムの実際の適用は、い(つかの問題に直面した。Practical applications of such systems have encountered some problems.

第1に、イメージングスタック(すなわち、電極、絶縁物、導電部材など)の製 作は、一般に2つのサブスタックを構成し、次にそれらを互いに付着することに よって、互いに部材層を付着することが必要がある。このような手順は、イメー ジングスタックの厚さを不均一にする可能性がある。First, the fabrication of the imaging stack (i.e., electrodes, insulators, conductive members, etc.) The process generally consists of composing two substacks and then attaching them to each other. Therefore, it is necessary to adhere the component layers to each other. These steps are This can lead to non-uniform thickness of the stack.

第2に、入射放射線の反射および散乱が層間の界面において生じる可能性があり 、イメージ品質を低下させる。この問題、およびこの問題に対する試みられた解 決法は、厚さの不均一によって、さらにひどくされる。Second, reflection and scattering of the incident radiation can occur at the interface between the layers. , reducing image quality. This problem and attempted solutions to this problem The problem is further exacerbated by the non-uniformity of the thickness.

第3に、絶縁部材の放電絶縁破壊が、特にエアギャップPID法において、起こ る可能性があり、システムにアバランン電流を引き起こす。Thirdly, discharge dielectric breakdown of insulating members occurs, especially in the air gap PID method. may cause avalanche currents in the system.

第4に、胸部X線のような実際の適用の必要を考えると、イメージングスタック の面積寸法が大きくなるにつれ、電極プレートによって形成される静電容量が増 大し、システムの効率を低下させる。この最後の問題に対する1つのアプローチ は、米国特許第4,857.723号明細書(モデセッテ氏)のアプローチであ る。Fourth, given the needs of practical applications such as chest X-ray, the imaging stack As the areal dimension of increases, the capacitance formed by the electrode plate increases. greatly reduces the efficiency of the system. One approach to this last problem is the approach of U.S. Pat. No. 4,857.723 (Modesette). Ru.

このアプローチは、互いにグループにまとめられた多数の小さい検出器を用いる ことによって、この静電容量の問題を、解決するというよりも、むしろ回避して いる。This approach uses many small detectors grouped together This avoids rather than solves this capacitance problem. There is.

本発明は、イメージングデバイスに入射する放射線によって形成されたイメージ を生じさせるシステムである。イメージングデバイスは、第1導電層と、絶縁部 材と、光導電絶縁層と、電気的ブロッキング層と、第2導電層(導電電極の分割 された配列を含む)とを、この順に備える。システムは、さらに、上記第1およ び第2導電層間に電界を形成する電界形成手段であって、電子−正孔対が入射放 射線の吸収によって形成され、そして、分離されて電流を形成し、その結果、上 記絶縁部材と上記光導電絶縁層との界面に静電気による潜像を形成するようにす る電界形成手段を備える。本発明は、スキャナを備える。スキャナは、第1時間 順序パターンで、上記イメージングデバイスの単一スポットを一回活性化し、各 スポットは、上記イメージングデバイス内において、移動可能な電荷キャリヤを 含む第2電流を生じさせる。最後に、システムは、導電電極に接続されかつ上記 電荷キャリヤの運動に対して感度がある検出電子回路をさらに備え、電子回路の 感度は、第2時間順序パターンで上記配列の上記部材に対して一致される。本発 明を完成するためには、電極の配列は複数の細長い細片であり、各細片は第1方 向に位置し、上記スキャナは、上記第1方向と実質的に異なる第2方向に、1度 に1メンバーを、上記配列を走査し、上記電子回路は、上記イメージの1ビクセ ルとして、上記第1および第2パターンの一致を分析する。したがって、イメー ジのビクセル表現が生成される。本システムは、改良された出力信号強度と、公 知のシステムより高い解像度とを有する。The present invention relates to an image formed by radiation incident on an imaging device. It is a system that causes The imaging device includes a first conductive layer and an insulating section. a photoconductive insulating layer, an electrically blocking layer, and a second conductive layer (dividing the conductive electrode). ), in this order. The system further comprises: an electric field forming means for forming an electric field between the first conductive layer and the second conductive layer, the electric field forming means forming an electric field between the second conductive layer and the second conductive layer, formed by the absorption of rays and separated to form a current, resulting in A latent image due to static electricity is formed at the interface between the insulating member and the photoconductive insulating layer. The electric field forming means is provided. The present invention includes a scanner. Scanner first time Activate a single spot on the above imaging device once, each in an ordered pattern. The spot carries movable charge carriers within the imaging device. A second current is generated that includes the second current. Finally, the system is connected to a conductive electrode and above further comprising detection electronics sensitive to the movement of the charge carriers, Sensitivity is matched for the members of the array in a second time-ordered pattern. Main departure To complete the invention, the electrode array is a plurality of elongated strips, each strip the scanner is positioned in a second direction substantially different from the first direction; 1 member of the image, the electronic circuit scans the array, and the electronic circuit scans 1 member of the image. As a first step, a match between the first and second patterns is analyzed. Therefore, the image A pixel representation of the image is generated. This system provides improved output signal strength and It has higher resolution than known systems.

図面の簡単な説明 図1は、本発明の一実施例の略図である。Brief description of the drawing FIG. 1 is a schematic diagram of one embodiment of the invention.

図2は、本発明の他の実施例の略図である。FIG. 2 is a schematic illustration of another embodiment of the invention.

図3は、本発明で用いるための好ましい増幅器の電気回路略図である。FIG. 3 is a schematic electrical circuit diagram of a preferred amplifier for use with the present invention.

図4は、図2の実施例の一部分の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion of the embodiment of FIG.

図5は、本発明による増幅器回路についての電子信号のトレースである。FIG. 5 is an electronic signal trace for an amplifier circuit according to the invention.

図6は、本発明の実施例の特性のグラフである。FIG. 6 is a graph of characteristics of an embodiment of the present invention.

図7は、本発明による電極細片の略図である。FIG. 7 is a schematic representation of an electrode strip according to the invention.

図8および9は、本発明による検出器についてのビクセル数の関数として信号強 度を示すグラフである。8 and 9 show the signal strength as a function of the number of vixels for the detector according to the invention. It is a graph showing degree.

図10は、本発明による検出器についての電極細片幅の関数として信号強度を示 すグラフで図である。Figure 10 shows the signal strength as a function of electrode strip width for a detector according to the invention. This is a graph diagram.

発明の詳細な説明 本発明の基本構成は、図1に図示されている。イメージングデバイス10は一つ の積層されたスタック(積み重ね)を備える。すなわち、第1導電絶縁層12と 、絶縁材14と、光導電絶縁層16と、電気的ブロッキング層18と、第2導電 層20とを、(図示されたように上から下へ)この順で備える。第2導電層20 は、導電電極の分割された配列を、図示された16チヤンネルの実施例において 20a〜20pを、備える(Ili!のチャンネル数も可能である)。Detailed description of the invention The basic configuration of the present invention is illustrated in FIG. One imaging device 10 It comprises a stack of laminated layers. That is, the first conductive insulating layer 12 and , an insulating material 14, a photoconductive insulating layer 16, an electrically blocking layer 18, and a second electrically conductive material. layers 20 in this order (from top to bottom as shown). Second conductive layer 20 uses a segmented array of conductive electrodes in the illustrated 16-channel embodiment. 20a to 20p (the number of channels of Ili! is also possible).

分かり易くするために図示されていないが、実際の構成において、積層されたス タック用の支持物が、たとえば透明支持基板および/またはあるタイプのメカニ カルフレームが、一般に用いられるであろう。積層されたスタックは、個々の構 成要素から基板上に組み立てられて、次にフレームに配置されてもよい。しかし 、材料の適切な選択によって、積層されたスタックは基板またはメカニカルフレ ームを必要としなくてもよ(、したがって、本発明は、基板やメカニカルフレー ムの使用を必要とするものに限定されない。Although not shown for clarity, in the actual configuration the laminated strips The tack support is, for example, a transparent support substrate and/or some type of mechanism. Calframe will commonly be used. The laminated stack consists of individual structures. The components may be assembled onto a substrate and then placed into a frame. but , by appropriate selection of materials, the laminated stack can be applied to substrates or mechanical frames. (Thus, the present invention does not require a board or mechanical frame.) It is not limited to those requiring the use of systems.

後述する電気的特性および透明性を考慮することを条件として、多(の材料が、 スタックの各層に適している。一般に、基板が用いられるならば、基板は、機械 的支持と寸法安定性と低導電率とを備える任意の材料としてよい。たとえば、約 2から4Llll11の厚さのガラスは、適切な基板であり、その上に平らな導 電膜を付着して次に不要材料をエツチング除去することによって、第2導電層の 分割された配列が形成されてよい。Provided that the electrical properties and transparency described below are taken into consideration, the material of Suitable for each layer of the stack. Generally, if a substrate is used, the substrate It may be any material that provides mechanical support, dimensional stability, and low electrical conductivity. For example, about Glass with a thickness of 2 to 4Lll11 is a suitable substrate, on which a flat conductor can be placed. A second conductive layer is formed by depositing a conductive film and then etching away unnecessary material. A partitioned array may be formed.

光導電絶縁層用の好ましい材料は、アモルファスセレンであり、従来の方法で積 層されたスタック内に含まれてよい。池の材料の中で、鉛酸化物、カドミウム硫 化物、および第一水銀ヨウ化物は、有機光導電体であるので、適している。一般 に、光導電絶縁層は、放射線がなければ、たとえば約109オーム−〇II+又 はそれより大きい値のように、導電率が低く、電界は十分な期間において光導電 層を横断して維持されるであろう。The preferred material for the photoconductive insulating layer is amorphous selenium, which can be deposited by conventional methods. May be included in a layered stack. Among the pond materials, lead oxide, cadmium sulfate and mercurous iodide are suitable as they are organic photoconductors. General In the absence of radiation, the photoconductive insulating layer has a current of, for example, about 109 ohms - As for values larger than that, the conductivity is low and the electric field becomes photoconductive for a sufficient period of time. will be maintained across layers.

光導電絶縁層の厚さは、入射放射線束の約50%又はそれ以上を吸収できるよう に十分であるべきである(後述する)。たとえば、アモルファスセレンおよび診 察X線放射線について、この厚さは、約250〜550マイクロメートルである 。The thickness of the photoconductive insulating layer is such that it can absorb about 50% or more of the incident radiation flux. (discussed below). For example, amorphous selenium and For X-ray radiation detection, this thickness is approximately 250-550 micrometers. .

絶縁材は、システムの運転温度において流体材料(空気のような気体材料を含む )であっても、または、システムの運転温度において非流体材料の層であっても よい。Insulating materials are fluid materials (including gaseous materials such as air) at the operating temperature of the system. ) or a layer of non-fluid material at the operating temperature of the system. good.

絶縁層は、一般に、100から300ミクロンの厚さである。絶縁層は、たとえ ばポリ−p−キシレンすなわちユニオンカーバイドの“パリレン−C″などの蒸 着高分子材料の使用により形成されてよい。この材料は均一厚さの層を形成でき る能力のため好ましい。もっとも、材料が点源から付着されたと、この能力は幾 分悪影響を受ける。あるいは、たとえば高分子フィルム上に蒸着された金層と光 接着(optical adhessive)の使用によってスタックに加えら れたそのプロダクトのように、第1導電層は、柔軟な絶縁材上に、分離して付着 されてよい。The insulating layer is typically 100 to 300 microns thick. The insulation layer is For example, evaporation of poly-p-xylene or union carbide "Parylene-C" It may be formed by the use of deposited polymeric materials. This material can form a layer of uniform thickness. preferred due to its ability to However, if the material is deposited from a point source, this ability is adversely affected. Alternatively, for example, a gold layer deposited on a polymeric film and light added to the stack by the use of optical adhesives. As in that product, the first conductive layer is separately deposited on a flexible insulating material. It's okay to be.

電圧源22は、第1および第2導電層12および20の間に電界を形成し、光導 電層において形成された電子−正孔対(以下参照)は、第1入射放射線30によ ってイメージングデバイス10内において分離されるようになる。5〜20v/ ミクロンの電界が一般的である。この範囲のより高い端における電界強度は、シ ステムのキャリヤ分離効率を向上する。一般に、しかし必ずしもそうではないが 、アモルファスセレンが用いられるとき、電気的ブロッキング層は、絶縁層に最 も近い電極に正の極があるように、選択される。そして、同じ相対径がシステム の全運転段階において用いられる。しかし、適切に調整されれば、これも必要で はない。たとえば、光導電絶縁層が均一放射線にさらされるとき、第1電極は、 第2電極に関して、負にバイアスされてよく、それによって、光導電層と絶縁層 との界面において均一の電荷密度を形成する。したがって、絶縁物を横断する電 界は、光導電層を横切るよりずっと高い。入射放射線の露光中に、電圧源が調整 され、たとえば、0という電圧源値を使用することによって、絶縁層を横切る電 圧は、光導電体と共有される。A voltage source 22 creates an electric field between the first and second conductive layers 12 and 20 to Electron-hole pairs (see below) formed in the electrical layer are caused by the first incident radiation 30. and are separated within the imaging device 10. 5~20v/ Micron electric fields are common. The electric field strength at the higher end of this range is Improve the carrier separation efficiency of the stem. Generally, but not necessarily , when amorphous selenium is used, the electrical blocking layer is is also chosen such that the positive pole is near the electrode. And the same relative diameter is the system used in all stages of operation. However, if properly adjusted, this is also necessary. There isn't. For example, when the photoconductive insulating layer is exposed to uniform radiation, the first electrode With respect to the second electrode, it may be negatively biased, whereby the photoconductive layer and the insulating layer A uniform charge density is formed at the interface with the Therefore, the current across the insulator The field is much higher across the photoconductive layer. During the exposure of the incident radiation, the voltage source is adjusted For example, by using a voltage source value of 0, the voltage across the insulating layer can be reduced. The pressure is shared with the photoconductor.

入射放射線は、光導電絶縁層16内に電荷キャリヤを形成することによって、イ メージングスタック内に潜像を残す。電荷キャリヤは、電圧源22により形成さ れる電界の影響を受けて、分離する。これは、イメージングデバイス10内に第 1電流を形成し、イメージ的パターンで電界を誘導し、その結果、絶縁材14と 光導電絶縁層16との間の界面24において静電気による潜像を形成する。この 潜像が分散させないために、約1〜5V/ミクロンの電界は、電圧源22を切り かつ電界を維持するために光導電層の相対的に遅い暗減衰(dark deca y)速度にたよることによって、または、その電界強度で他の電圧源(図示され ず)を用いてそれを一定に保つことによって、構造を横断して残されてもよい。The incident radiation causes an irradiation by forming charge carriers within the photoconductive insulating layer 16. Leaves a latent image in the imaging stack. The charge carriers are formed by voltage source 22. separated due to the influence of the electric field generated. This means that the imaging device 10 has a 1 current and induces an electric field in an image pattern, resulting in the insulation material 14 and An electrostatic latent image is formed at the interface 24 with the photoconductive insulating layer 16. this To prevent the latent image from dispersing, an electric field of about 1-5 V/micron is applied to the voltage source 22. and relatively slow dark decay of the photoconductive layer to maintain the electric field. y) by relying on the speed or other voltage source (not shown) at its field strength. ) may be left across the structure by keeping it constant.

関心のあるイメージは、どちらが一方の面からイメージングスタックに入射する 入射放射線30のパターンの形である。図1において、入射放射線3oは、電極 配列の方向から入射しているが、これは単なる実例である。この実施例において 、電極の配列と電気的ブロッキング層18とは、入射放射線3oの波長において 、半透明でなければならない。本発明の好ましい実施例では、X線(10−’か ら10”c+*の波長)の形の入射放射線とともに用いるように設計されている 。このX線に対して、薄い金属層(たとえばアルミニウム)は十分に半透明であ る。The image of interest enters the imaging stack from either side The shape of the pattern of incident radiation 30. In FIG. 1, the incident radiation 3o is Although it is incident from the direction of the array, this is just an example. In this example , the arrangement of electrodes and the electrically blocking layer 18 at the wavelength of the incident radiation 3o. , must be semi-transparent. In a preferred embodiment of the invention, X-rays (10-' is designed for use with incident radiation in the form of . A thin metal layer (e.g. aluminum) is sufficiently translucent to this X-ray. Ru.

操作の読み出し段階において、積層されたスタックを横断して、一般に1〜5■ /ミクロンの第3電界強度が維持され、最も好ましくは、イメージの露光中に使 用されたのとは反対の極性である。スキャナ26は、第1時間順序(first time−ordered)パターンで、走査放射線28を利用してイメージン グデバイス10を活性化し、イメージングデバイス10内で、移動電荷キャリア を含む第2電流を生じさせる。During the readout phase of the operation, typically 1 to 5 μm across the laminated stack. /micron third field strength is maintained and most preferably used during image exposure. The polarity is opposite to that used. The scanner 26 has a first time order (first time order). imaging using scanning radiation 28 in a time-ordered) pattern. The imaging device 10 is activated to generate mobile charge carriers within the imaging device 10. A second current is generated.

走査放射線28は、入射放射線の波長と実質的に同じ波長であっても、また、実 質的に異なる波長であってもよい。走査放射線28は紫外線、可視光線、又は赤 外線としてよい。The scanning radiation 28 may be of substantially the same wavelength as the wavelength of the incident radiation, or may be of substantially the same wavelength as the wavelength of the incident radiation. The wavelengths may be qualitatively different. Scanning radiation 28 can be ultraviolet, visible, or red. Good as an outside line.

一般に、第1時間順序パターンは、潜像をとどめている積層されたスタックの面 全体が走査されることを確実にするであろう。すなわち、好ましいパターンは、 積層されたスタックの面全体を走査する。なぜなら、走査が完了するまで、面上 のイメージの位置が分からないからである。最も高解像度で最も能率的に操作す るためには、面上の任意の点は1度だけ走査され、かつ走査されない点はない。Generally, the first time-ordered pattern is the surface of the laminated stack that retains the latent image. This will ensure that the entire area is scanned. That is, the preferred pattern is Scan the entire surface of the stack. Because until the scan is completed, This is because the location of the image is not known. The highest resolution and most efficient operation To achieve this, any point on the surface is scanned only once, and no point is left unscanned.

好ましいパターンは、一連の平行ラインであり、各ラインにおいて同じ方向に走 査が進行し、スキャナがライン間においてスタックの他方に戻る時間を許容する 。The preferred pattern is a series of parallel lines, each running in the same direction. Allow time for the scan to progress and for the scanner to return to the other side of the stack between lines. .

このようなパターンは、電極の方向に対して45度までの角度で配置されること が可能であるが、好ましくは電極の向きに対して直角に配置される。Such patterns may be placed at an angle of up to 45 degrees to the direction of the electrodes. is possible, but is preferably arranged at right angles to the orientation of the electrodes.

走査放射線28は、光導電絶縁層16に吸収される。一般に、スキャナは連続的 なレーザであり、走査放射線は、可視波長範囲内である。波長は、光導電層内に おいて電荷キャリヤを励起するために必要とされるエネルギによって決定される 。アモルファスセレンの光導電絶縁層に対しては、青−緑レーザが適している。Scanning radiation 28 is absorbed by photoconductive insulating layer 16 . In general, scanners are The scanning radiation is within the visible wavelength range. The wavelength is within the photoconductive layer. determined by the energy required to excite charge carriers at . For amorphous selenium photoconductive insulating layers, blue-green lasers are suitable.

レーザは、その焦点合わせと強度特性とについては好ましいが、そのコヒーレン ス(干渉性)については好ましくない。厚さがゼロでない絶縁層についてのコヒ ーレンス光源の使用は、干渉効果を生じさせる。この効果は、絶縁層の面から走 査放射線の反射を減少することによって、たとえばその層の片面または両面に反 射防止コーティングを使用することによって、できるだで小さくしてよい。これ を達成する方法は、米国特許第4,711.838号明細書(グレコビック氏ほ か)を含む多くの出典に、教示されてきた。Although the laser has favorable focusing and intensity characteristics, its coherence (interference) is unfavorable. Tips on insulating layers with non-zero thickness The use of a lens light source creates interference effects. This effect is caused by By reducing the reflection of scanning radiation, e.g. The diameter can be made smaller by using an anti-radiation coating. this A method for achieving this is described in U.S. Pat. No. 4,711,838 (Mr. It has been taught in many sources, including

図1に示された実施例において、走査放射線28は、吸収より前に第1導電層1 2および絶縁層14を通過することによってイメージングスタック1oを活性化 する。これは、実例にすぎない。なぜなら、図2に示されたように、吸収より前 に第2導電層20と電気的ブロッキング層18とを通過することによっても、走 査放射線28はイメージングスタック1oを活性化できるからである。どちらの 場合においても、走査放射線が通過する導電層は、走査放射線の波長において( たとえば、可視レーザで特有な数百ナノメートルのオーダーの波長において)半 透明でなければならない。一般に、どちらの導電層も、厚さが薄いメタリック( metalHc)構造(たとえば、金)又は厚さの比較的大きいノン−メタリッ ク(non−oetallic)構造(たとえば、0.1から0.5ミクロン厚 のインジウムスズ酸化物)であるため、半透明であろう。電気的ブロッキング層 18も半透明でなければならず、一般に0.01から0.1 ミクロンの厚さで ある。絶縁層14は、高分子構造(たとえば、ポリエステル)であるため、透明 であろう。また、基板があってかつ放射線が基板中を通過するならば、基板は、 含まれている波長において透明でなければならない。In the embodiment shown in FIG. 1, the scanning radiation 28 is applied to the first conductive layer 1 prior to absorption. 2 and the insulating layer 14. do. This is just an example. This is because, as shown in Figure 2, before absorption Also, by passing through the second conductive layer 20 and the electrically blocking layer 18, This is because the scanning radiation 28 can activate the imaging stack 1o. which Even in cases where the conductive layer through which the scanning radiation passes is at the wavelength of the scanning radiation ( For example, at wavelengths on the order of a few hundred nanometers typical of visible lasers) Must be transparent. Generally, both conductive layers are made of a thin metallic ( metalHc) structure (e.g. gold) or relatively thick non-metallic non-oetallic structures (e.g. 0.1 to 0.5 micron thick) (indium tin oxide), so it would be translucent. electrical blocking layer 18 must also be translucent, typically 0.01 to 0.1 microns thick. be. Since the insulating layer 14 has a polymer structure (for example, polyester), it is transparent. Will. Also, if there is a substrate and radiation passes through the substrate, the substrate is Must be transparent at the wavelengths involved.

図2に示されたように、電極20の配列は複数の細長い平行細片である。X線放 射線の適用において、10〜200ミクロンの細片幅が好ましい。配列が、単一 の連続する導電プレートのように作用するとき、個々の細片は、任意の都合のよ い方法で互いに接続されているだけである(図2において図示されていない)。As shown in FIG. 2, the array of electrodes 20 is a plurality of elongated parallel strips. X-ray radiation In ray applications, strip widths of 10 to 200 microns are preferred. Array is single When acting like a continuous conductive plate of (not shown in FIG. 2).

電極20の方向は、スキャナ26によって実行される走査の方向とは、実質的に 異ならなければならない。すなわち、スキャナ26は、矢印32で示された“垂 直”方向に配列を走査し、電極は、矢印34で示された“水平”方向に位置して いる。このように、図示されたように、方向32及び34は互いに直角である。The orientation of the electrodes 20 is substantially different from the direction of the scan performed by the scanner 26. Must be different. That is, the scanner 26 The array is scanned in the "horizontal" direction and the electrodes are located in the "horizontal" direction as indicated by arrow 34. There is. Thus, as shown, directions 32 and 34 are perpendicular to each other.

しかし、検出電子回路40に対する適切な変形例に関しては、他の実質的に異な る方向が可能である。However, other substantially different modifications to the detection electronics 40 may be considered. direction is possible.

潜像は、導電電極20に取り付けられた検出電子回路40によって捕らえられ、 走査放射線28によって運動するようにされる電荷キャリヤの運動に影響されや すい。各電極について、誘導された電荷の変化が検出されて増幅され、潜像のそ の部分の捕捉を表す信号を生じさせる。The latent image is captured by detection electronics 40 attached to the conductive electrode 20; is influenced by the motion of the charge carriers caused to move by the scanning radiation 28. water. For each electrode, the induced charge change is detected and amplified to produces a signal representing the acquisition of a portion of .

検出電極40の感度は、第2時間順序パターンにおいて、配列20の個数に合わ せられる。単一の電極は、隣接する電極より感度を高くされる。これは、隣接す る電極を、その間の単一の電極に対して“有効”すなわち“垂直“グランドレベ ル(必ずしも、絶対グランドレベルではない)に保持して、この単一の電極に電 荷を集めることを開始するために積分回路をトリガ(始動)することによって、 行なわれる。たとえば、上述された第1時間順序パターンの平行ラインが与えら れると、第2時間順序パターンは、感度の“方向”に続くであろう。すなわち、 時間の関数としての最も感度の高い電極の位置は、走査放射線の通過の度に、積 層されたスタックを同じ方向に繰り返して横切って移動するように見えるであろ う。この見かけの運動は、スキャナが次のラインに移動できるための各スタック 端におけるポーズ(一時的な中断)を含む走査パターンに同期されるであろう。The sensitivity of the detection electrodes 40 is adjusted to the number of arrays 20 in the second time order pattern. be given A single electrode is made more sensitive than adjacent electrodes. This is the adjacent electrodes at “effective” or “vertical” ground level with respect to a single electrode between them. voltage to this single electrode (not necessarily at absolute ground level). By triggering the integrator circuit to start collecting the load, It is done. For example, given the parallel lines of the first time order pattern described above, , a second time-ordered pattern will follow in the "direction" of sensitivity. That is, The position of the most sensitive electrode as a function of time is determined by the It will appear to move across the layered stack repeatedly in the same direction. cormorant. This apparent motion is the result of each stack allowing the scanner to move to the next line. It will be synchronized to a scanning pattern that includes pauses at the edges.

このように、第1および第2時間順序パターンの適切な調整によって、検出電子 回路40は、入射放射線30によって生成されるイメージのビクセルとして、第 1および第2パターンの一致を分析する。これは、米国特許第4,176.27 5号明細書(コーン氏はか)に教示されているように、単一のライン形状パター ンを有するこのタイプのシステムにおいて一つの細長い電極を走査し、電子回路 を調整してかつすべての電極を平行方式で同時に読み取る公知の慣例に反する。Thus, by appropriate adjustment of the first and second time order patterns, the detected electron The circuit 40 calculates each pixel as a pixel of the image produced by the incident radiation 30. Analyze the match between the first and second patterns. This is U.S. Patent No. 4,176.27 No. 5 (Kohn et al.), a single line shaped putter. In this type of system, a single elongated electrode is scanned and an electronic circuit is This contradicts the known practice of adjusting the electrodes and reading all electrodes simultaneously in a parallel manner.

図2は、どのようにして、細長い電極の配列が検出電子回路40に取り付けられ ることが可能であるかの実施例を示す。もっとも、他の技術も可能である。図示 の都合から、図2には9個の電極だけが示されている。すなわち、包含的な1番 目から・1番目までの電極と、N番目の電極と、包含的なN+1番目からN+4 番目までの電極とが、示されている。1番目の電極から開始して、N番目毎の電 極細片は、互いに電気的に接続されている。すなわち、1番目とN+1番目との 電極が接続され、同様に、2番目とN+2番目との電極、3番目とN+3番との 電極のように接続される。このように、Nチャンネルは、M個の電極から形成さ れてよい。ここで、MはNより大きいときいが、N個の回路だけ必要である。も つとも、当然、M個までの回路を使用可能である。FIG. 2 shows how an array of elongated electrodes is attached to detection electronics 40. An example of how it is possible is shown below. However, other techniques are also possible. illustration For convenience, only nine electrodes are shown in FIG. In other words, the inclusive number one The electrodes from the eye to the 1st, the Nth electrode, and the inclusive N+1st to N+4th electrodes The electrodes up to th are shown. Starting from the 1st electrode, every Nth electrode The microstripes are electrically connected to each other. In other words, the 1st and N+1st The electrodes are connected, similarly, the second and N+2 electrodes, and the third and N+3 electrodes. Connected like electrodes. Thus, an N channel is formed from M electrodes. It's fine. Here, M must be greater than N, but only N circuits are required. too Naturally, up to M circuits can be used.

分かり易くするために図2には示されていないが、電極の配列は、好ましくは、 配列の両端において走査開始および走査終了の電極を含み、各電極は、必要とさ れれば、専用回路を有してよい。これによって、電子回路は、走査放射線が配列 のこのような位置のどちらにあるかをはっきりと識別でき、したがって、各走査 されたラインに対して検出回路を同期させることができる。Although not shown in FIG. 2 for clarity, the electrode arrangement preferably includes: Includes start-scan and end-scan electrodes at each end of the array, with each electrode If so, it may have a dedicated circuit. This allows electronic circuits to be aligned with the scanning radiation. can be clearly identified in which of these positions the The detection circuit can be synchronized to the detected line.

図3は、Nチャンネルの各チャンネル用の好ましい回路50の電気回路図を示し ている。回路50は、回路要素の3つの組み合わせ51.53、及び55を備え る。第1の組み合わせ51は、オペアンプ52と、補償コンデンサ56とともに 並列接続された帰還抵抗54とを含む。オペアンプ52は、バールブラウン○P A637とすることができる。帰還抵抗54は、1x107オームとすることが できる。補償コンデンサ56は、70フエムトフアラツドとすることができる。FIG. 3 shows an electrical schematic of a preferred circuit 50 for each channel of N-channels. ing. The circuit 50 includes three combinations of circuit elements 51, 53, and 55. Ru. The first combination 51 includes an operational amplifier 52 and a compensation capacitor 56. and a feedback resistor 54 connected in parallel. Operational amplifier 52 is Burl Brown○P A637. Feedback resistor 54 may be 1x107 ohms. can. Compensation capacitor 56 may be 70 femtofarads.

回路要素のこの組合わせは、電荷パスルを対応する電圧パスルに変換することに なるトランスインピーダンス増幅器とて働く。This combination of circuit elements is responsible for converting charge pulses into corresponding voltage pulses. It works as a transimpedance amplifier.

回路要素の第2の組み合わせ53は、ローパスフィルタとして働き、抵抗64と コンデンサ66とを含む。このローパスフィルタは、所望の周波数で応答がロー ルオフするように設計されるべきである。要素のこの組合わせは、回路50に含 まれる必要はない。A second combination of circuit elements 53 acts as a low pass filter and is connected to a resistor 64. and a capacitor 66. This low-pass filter has a low response at the desired frequency. should be designed to This combination of elements is included in circuit 50. There's no need to be discouraged.

回路要素の第3の組合わせ55は、バールブラウン0PA627のようなオペア ンプ72と、領OO1マイクロファラッドのようなコンデンサ76と、0〜20 キロオームの抵抗を有する可変人力抵抗74と、シリコエックスVNO300M N−チャンネルエンハンスメントFETのような遠隔制御スイッチ78とを含む 。回路要素のこの組合わせは、外部信号によって制御される切り換え積分器とし て機能する。抵抗74は、クーロン当たりの電圧で所望の積分応答を与えるよう に調整される。積分器の電圧出力は、外部信号によって制御されるアナログマル チプレクサによって抽出されることが可能である。The third combination of circuit elements 55 is an au pair such as Burl Brown 0PA627. 72 and a capacitor 76, such as a 0 to 20 microfarad. Variable human resistor 74 with kiloohm resistance and Silicoex VNO300M a remote control switch 78, such as an N-channel enhancement FET. . This combination of circuit elements acts as a switched integrator controlled by an external signal. It works. Resistor 74 is configured to provide the desired integral response in voltage per coulomb. is adjusted to The voltage output of the integrator is controlled by an external signal. It can be extracted by a chyplexer.

そして、従来のタイミング回路は、Nチャンネル入力信号をMラインの垂直解像 に処理するために検出電子回路40(図2に示されている)によって用いられて よい。水平方向において、スキャナ26によって容易に制御される走査放射線2 8の経路の変位によって、分解能は決定される。好ましい実施例において、N= 32かつ電極中心線間の間隔は170ミクロンである(ミリメートルあたり約5 ゜9個の電極)。そして、走査放射線の横変位は、イメージの平方ミリメートル あたり約34.6個の好ましい正方形ピクセルを生成するために、約5.9ライ ン/關であるべきである。Conventional timing circuits convert N-channel input signals into M-line vertical resolution. used by detection electronics 40 (shown in FIG. 2) to process good. In the horizontal direction, a scanning radiation 2 easily controlled by a scanner 26 The resolution is determined by the displacement of the 8 paths. In a preferred embodiment, N= 32 and the spacing between electrode centerlines is 170 microns (approximately 5 microns per millimeter). ゜9 electrodes). And the lateral displacement of the scanning radiation is the square millimeter of the image Approximately 5.9 lines are used to produce approximately 34.6 preferred square pixels per should be relevant/related.

好ましくは、各電極は、電極中心線間の間隔の10〜90%に等しい幅を有し、 より好ましくは、50〜80%の幅を有する。この範囲を越える値は、電極間の キャパシタンスを増加させることとなる。また、この範囲より小さい範囲では、 電極抵抗を増加させるとともに、製造を困難にする傾向がある。Preferably, each electrode has a width equal to 10-90% of the spacing between electrode centerlines; More preferably, it has a width of 50 to 80%. Values outside this range are This will increase capacitance. Also, in a range smaller than this range, It tends to increase electrode resistance and make manufacturing difficult.

意外にも、たとえ、積層されたスタックの面領域全体を電極が覆わなくても、各 電極によって集められる利用可能な電荷の本質的な損失はない。これは、印加さ れた電界の影響を受けて、電極間の領域内で形成された電荷キャリヤの横移動に よって、分割された電極の使用にもかかわらず、イメージ全体を復元できるから である。Surprisingly, even if the electrodes do not cover the entire surface area of the stack, each There is no essential loss of available charge collected by the electrodes. This is applied The lateral movement of charge carriers formed in the region between the electrodes under the influence of the electric field Therefore, despite the use of segmented electrodes, the entire image can be restored. It is.

図4は、図1に示されたシステムの一部分の断面を示す。電極20qおよび20 rは、第2導電層20を形成する電極配列の部材を示す。電極20qおよび20 rの間にはギャップがあり、したがって、イメージ30の一部分はシステムによ って捕らえらないように見える。しかし、点21として示された電極20qのエ ツジで集められた電荷キャリヤは、点25の周辺で生じると、界面24から経路 23に沿って移動したかもしれない。同様に、点27として示された電極20r のエツジで集められた電荷キャリヤは、点25の周辺から経路29にそって移動 したかもしれない。このように、電荷キャリヤは界面24の全体範囲から集めら れ、界面24で形成されたすべての電荷キャリヤは、電極20qおよび20rに よって集められる。同様の結果が配列におけるすべての電極対について起こる。FIG. 4 shows a cross-section of a portion of the system shown in FIG. Electrodes 20q and 20 r indicates a member of the electrode array forming the second conductive layer 20. Electrodes 20q and 20 There is a gap between r and therefore a portion of the image 30 is It looks like you can't catch it. However, the edge of electrode 20q shown as point 21 When the charge carriers collected at the point 25 are generated around the point 25, they take a path from the interface 24. It may have moved along 23. Similarly, electrode 20r shown as point 27 The charge carriers collected at the edge of move along path 29 from around point 25. I might have done it. In this way, charge carriers are collected from the entire area of interface 24. All charge carriers formed at interface 24 are transferred to electrodes 20q and 20r. Therefore, it can be collected. Similar results occur for all electrode pairs in the array.

もちろん、印加される電界強度と、光導電絶縁層の厚さと、電極間の間隔とは、 すべての電荷キャリヤの軌跡および速度(第1導電層にむけて、およびその方向 を横断して)が、界面における電荷キャリヤの完全な復元回収のために最適化さ れる。Of course, the applied electric field strength, the thickness of the photoconductive insulating layer, and the spacing between the electrodes are Trajectories and velocities of all charge carriers (toward and in the direction of the first conductive layer) ) is optimized for complete recovery of charge carriers at the interface. It will be done.

好ましくはないが、単一の電極が多数の解像ラインをサポートすることも可能で あり、したがって、垂直方向における静電イメージの1ビクセルより多(が、配 列の単一の細片によって生成されるであろう。これは、細片の幅より小さい寸法 を有する輝度変調レーザスポットの多数の走査を用い、かつ好ましい実施例より 高速で走査することによって、達成されることが可能である。各走査は、細片の 異なるサブ部分上のより小さいスポットの輝度の変調を含むであろう。Although not preferred, it is also possible for a single electrode to support multiple resolution lines. , and therefore more than one pixel of the electrostatic image in the vertical direction (but would be produced by a single strip of columns. This is a dimension smaller than the width of the strip. using multiple scans of an intensity-modulated laser spot with This can be achieved by scanning at high speed. Each scan consists of a strip of It will include modulation of the brightness of smaller spots on different sub-parts.

また、第1および第2の時間順序手順は、各走査されたラインの間に、周期的に 再度同期されてもよい(たとえば、走査毎に少なくとも1回)。Also, the first and second time-ordered steps are performed periodically between each scanned line. It may be synchronized again (eg, at least once per scan).

走査されたイメージは、多くの方法で処理されてよい。一般に、走査の後、電子 回路は、アナログ/デジタル回路を介してイメージ信号を処理する。イメージの 各ピクセルは、イメージの輝度を表す数(好ましくは、少なくとも12ビツト) として表される。イメージの単一のラインは、データの単一のブロックとして取 り扱われてよい。既にそうにされていなければ、ゼロでない厚さの絶縁層とコヒ ーレント光源とのための干渉効果は、好ましくはデジタルイメージ強調技術によ って、イメージから除去されるべきである。好ましくは、“ウィントーイング( 璽ind1g)”技術は、12ビツト値から8ビツトを処理して、モニタやハー ドコピーデバイスに表示するより前に、イメージのコントラストを高める。Scanned images may be processed in many ways. Generally, after scanning, electronic The circuit processes image signals through analog/digital circuits. image of Each pixel is a number (preferably at least 12 bits) representing the brightness of the image. It is expressed as A single line of an image is taken as a single block of data. It is okay to be treated as such. Coherence with non-zero thickness insulation layers, unless already done so. The interference effects for the lentic light source are preferably eliminated by digital image enhancement techniques. should be removed from the image. Preferably, “win towing” ( The "ind1g)" technology processes 8 bits from a 12-bit value and displays it on a monitor or hardware. Increase the contrast of an image before displaying it on a copying device.

ひとつの走査されるポイントビーム光の使用と、光導電絶縁層に隣接して配置さ れた分割された幅の狭い電極を用いる誘導された電流の収集とは、公知のシステ ムを上回るいくつかの独立した利点をもたらす。Using a single scanned point beam of light and placing it adjacent to a photoconductive insulating layer Collection of induced current using segmented narrow electrodes is known in the art. It offers several independent advantages over other systems.

第1に、信号が絶縁層に隣接して配置されたひとつの電極で集められる場合に比 べ、本発明は非常に向上された解像度を与える。この利点は、分割それ自体では なく、分割された電極の配置からの結果である。たとえば、350ミクロン厚の セレン層と、175ミクロン厚のポリカーボネート絶縁材層と、中心間が100 ミクロンの用いている細片電極とについて、細片が光導電体に隣接するとき、5 0%のコントラストで5サイクル/關の潜像パターンを解像できる。もし細片が 絶縁材に隣接していると、細片は、1サイクル/rareより小さいパターンに ついてのみ50%コントラストを示すことができる。First, compared to when the signal is collected at a single electrode placed adjacent to the insulating layer, However, the present invention provides greatly improved resolution. The advantage of this is that the split itself rather than the result from a segmented electrode arrangement. For example, a 350 micron thick selenium layer, 175 micron thick polycarbonate insulation layer, and 100 mm center-to-center For micron strip electrodes, when the strip is adjacent to the photoconductor, 5 A latent image pattern of 5 cycles/second can be resolved at 0% contrast. If the strips When adjacent to the insulation, the strips form a pattern of less than 1 cycle/rare. It is possible to show 50% contrast only when the image is on.

第2に、電極の分割は、複数の増幅器の使用によりイメージングスタックの異な る部分からイメージ部分を検出できるようにし、交替でイメージ全体がより少な い時間で形成されるようになる。複式増幅器を用いると、単一の増幅器は、走査 放射線がイメージの他の領域について続けている間、対応する電極に表れるすべ ての電荷が単一の電極に達するのを待つことができる。コーン氏ほかは増加され たイメージ収集速度を教示するが、彼らは(点状でな()線状放射線源を用い、 分割された配列の各細片が専用回路を有するとともにそのようなすべての増幅器 が同時に作動することが必要である。点状走査放射線源の使用は、いくつかの細 片が単一の増幅器に互いに接続されることを許容し、すべての増幅器が全く同時 に動作することは必要でない。Second, the segmentation of the electrodes allows different parts of the imaging stack to be separated by the use of multiple amplifiers. The whole image can be detected in a smaller amount by taking turns. It takes a long time to form. With duplex amplifiers, a single amplifier While the radiation continues on other areas of the image, all that appears on the corresponding electrode can wait for all charges to reach a single electrode. Cohn et al. However, they used a linear (rather than a point) radiation source; Each strip of the divided array has a dedicated circuit and all such amplifiers must operate at the same time. The use of point-scanning radiation sources is subject to several details. Allows the pieces to be connected together into a single amplifier, allowing all amplifiers to be connected together at exactly the same time It is not necessary to operate on

第3に、より幅の広い電極上に配置されたあるピクセルから得られる信号と比べ ると、幅の狭い細片電極は、計測された信号の大きさにおいて10%から80% までの増加を与える。これは、イメージ収集速度が速いほど、ある程度の信号検 出効率の損失があるとの従来技術の考えとは、全く対照的である。Third, compared to the signal obtained from a given pixel placed on a wider electrode, Thus, a narrow strip electrode has a 10% to 80% increase in the measured signal magnitude. Gives an increase up to. This means that the faster the image acquisition speed, the more signal detection This is in stark contrast to the prior art idea that there is a loss in output efficiency.

第4に、各増幅器は、イメージングスタック全体のキャパシタンスでなく、M2 S個の細片だけのキャパシタンスによって、負荷される。増幅ノイズは、入力キ ャパシタンスのサイズとともに増加するので、電極の分割は各増幅器に対応する 電子ノイズの大きさを減少する。Fourth, each amplifier has a capacitance of M2 It is loaded by the capacitance of only S strips. The amplified noise is Since the capacitance increases with size, the electrode division corresponds to each amplifier. Reduce the magnitude of electronic noise.

独立しているこのような各利点は、本発明から生じるであろう。しかし、これら のすべてが互いに組み合されたものは、従来技術を上回る本発明の重要な利点検 出器は、上述しおよび図示したように、構成された。第1電極は、ガラス基板上 に170ミクロンの中心線間距離で、多数のグループの接続されていない平行細 片を蒸着することによって作られた。細片端付近の付加的蒸着は、32番目ごと の細片を、コネクタパッド端で終了するひとつのバス電極に接続した。これによ って、各細片は、1組の32個の増幅回路のうちの一つに、接続できた。走査開 始(スタート・オブ・スキャン、5O3)および走査終了(エンド・オブ・スキ ャン、EO3)細片が付加されてパッドに接続された。そして、約400ミクロ ンの厚さのアモルファスセレン層が続き、この細片の上に酸化物プロ・ソキング 層が形成された。そして、175ミクロンの厚さのポリカーボネートである1層 の絶縁材が、光接着を用いてセレン層に付着された。絶縁層は、ポリカーボネー トの外表面に、透明導電材料膜を有し、第2電極を提供する。この検出器は、ホ ルダ内に取り付けらえる。ホルダは、電極を保護するために電気的接続と光制御 とを与える。Each such independent advantage may result from the present invention. However, these All of these in combination with each other provide significant advantages of the present invention over the prior art. The extractor was constructed as described and illustrated above. The first electrode is on the glass substrate multiple groups of unconnected parallel strips with a centerline spacing of 170 microns. Made by vapor depositing pieces. Additional deposition near the edge of the strip is every 32nd strip was connected to one bus electrode terminating at the connector pad end. This is it Thus, each strip could be connected to one of a set of 32 amplifier circuits. scan open Start of scan (5O3) and end of scan (E.O.3) strips were added and connected to the pads. And about 400 micro This strip is followed by a thin layer of amorphous selenium, and an oxide pro-soak is applied on top of this strip. A layer was formed. and one layer of polycarbonate 175 microns thick. of insulation was attached to the selenium layer using photoadhesion. The insulation layer is polycarbonate A transparent conductive material film is provided on the outer surface of the plate to provide a second electrode. This detector It can be installed inside the folder. The holder has electrical connections and optical controls to protect the electrodes. and give.

電子回路は、サンプルホルダに接続されて、制御された3000Vの高電圧を第 2電極に与え、また、それぞれが電流−電圧ゲインステージとゲート積分ステー ジとを備える32個の増幅回路に接続された。デジタル制御回路は、積分ステー ジをゲートし、アナログ−デジタル変換回路に各積分器を次から次へと接続する 時機信号(1iz6d signals)を提供した。付加的回路は、SOSお よびEO8信号とタイミング信号とを与え、レーザスポットが細片に直角な方向 に検出器を横切って走査するように、積分器ゲーティング手順を、レーザスポッ トの位置に同期する。An electronic circuit is connected to the sample holder and applies a controlled high voltage of 3000V. 2 electrodes, each with a current-voltage gain stage and a gate integration stage. It was connected to 32 amplifier circuits with The digital control circuit and connect each integrator one after the other to an analog-to-digital conversion circuit. 1iz6d signals were provided. Additional circuits include SOS and and EO8 signal and a timing signal so that the laser spot is directed perpendicular to the strip. The integrator gating step is applied to the laser spot as it scans across the detector. synchronize to the target position.

走査スポットは、ゲートされた442ナノメートルのヘリウム−カドミウムレー ザ源から、100ミクロン幅の本質的ガウスの40マイクロワット輝度プロフィ ールに、光学系によって形成され、検出器プレーンにおいて29メ一トル/秒の 速度で回転するホロゴン要素(hologn element)を用いて走査さ れる。検出器は、連続走査が170ミクロンの間隔を設けらるような速度で移動 するモータ駆動ステージによって、走査方向に直角に移動される。The scanning spot was a gated 442 nanometer helium-cadmium laser. 40 microwatt luminance profile of essentially Gaussian, 100 microns wide, 29 m/s at the detector plane, formed by the optical system. Scanned using a hologon element that rotates at a speed It will be done. The detector moves at a speed such that consecutive scans are spaced 170 microns apart. is moved perpendicular to the scanning direction by a motor-driven stage.

制御回路は、第2電極への読み出し電圧の印加と、ステージ運動と、走査ローテ ーションとを、データ収集信号に同期させ、増幅積分器ゲートを作動させてアナ ログ−デジタル変換器からデジタルピクセル値を集めた。The control circuit controls the application of readout voltage to the second electrode, stage movement, and scanning rotation. synchronize the signal to the data acquisition signal and activate the amplification integrator gate to perform the analysis. Digital pixel values were collected from a log-to-digital converter.

8番目の増幅回路の電流−電圧ステージから得られた信号の軌跡が、図5のグラ フ80に示されている。グラフ80は、細片11.43.75.107等を横切 るときに、レーザ光によって解放される電荷からの電流パルスを示している。The signal trajectory obtained from the current-voltage stage of the eighth amplifier circuit is shown in the graph of Figure 5. 80. Graph 80 crosses strips 11.43.75.107 etc. It shows the current pulses from the charge released by the laser light as the laser beam moves.

パルスは、走査速度によって決定される190マイクロ秒により分離され、セレ ンを通るキャリヤの移動時間を反映してそれぞれ60マイクロ秒の幅である。こ れらのパルスは積分されてピクセル信号配列を形成する。12番目の増幅回路か らの信号軌跡は、1組片を移動する光走査のために必要とされる6マイクロ秒の 遅延によってシフトされたこと以外は、本質的に同様の形状を示した。The pulses are separated by 190 microseconds determined by the scan rate and each 60 microseconds wide, reflecting the carrier travel time through the channel. child These pulses are integrated to form a pixel signal array. Is it the 12th amplifier circuit? The signal trajectory of the It showed essentially the same shape, except that it was shifted by the delay.

そして、上述のように構成された79Jとして示されたプレートは、X線イメ− ジを捕らえるために用いられた。プレートは、X線源の下ホルダ内の挿入され、 作像されるための対象が差し込まれた。6kVの電圧が、細片に関して第2電極 に印加され、X線源がトリガされた。そして、電圧は1kVまで下げられ、プレ ートは読み取り装置内に挿入された。読み取り装置において、細片はそれに対応 する増幅回路に接続された。3kvの読み出し電圧が、第2電極に印加され、プ レートが走査された。各ビクセルに対応するデジタル信号が集められて、ディス プレイモニタに表れるのに適した配列に変換された。対象のイメージは、明確に 見ることができた。The plate designated as 79J constructed as described above is then It was used to capture the ji. the plate is inserted into the holder below the x-ray source; The object to be imaged was inserted. A voltage of 6 kV is applied to the second electrode on the strip. was applied and the X-ray source was triggered. Then the voltage was lowered to 1kV and the pre- The sheet was inserted into the reader. In the reader, the strip corresponds to connected to an amplifier circuit. A read voltage of 3 kV is applied to the second electrode and the The rate was scanned. The digital signals corresponding to each pixel are collected and displayed. Converted to an array suitable for display in the play monitor. A clear image of the target I could see it.

790で示された同様の構成の他のプレートは、X線イメージを捕らえるために 用いられた。−4キロボルトの反転電圧が第2電極に印加される一方、プレート は均一室内照明にさらされた。そして、電圧が切断されて、照明が除去された。Another plate of similar configuration, designated 790, is used to capture X-ray images. used. A reversal voltage of −4 kilovolts is applied to the second electrode while the plate were exposed to uniform indoor lighting. The voltage was then disconnected and the lighting removed.

暗いなかでの数秒の後に、第1および第2電極が接続され、光導電層を横断して 約2キロボルトが印加され、プレートはX線パターンに露光された。After a few seconds in the dark, the first and second electrodes are connected and the photoconductive layer is Approximately 2 kilovolts were applied and the plate was exposed to an x-ray pattern.

ゼロボルトの読み出し電圧は、第2電極と、6マイクロ秒で1ビクセル細片を横 切って移動する10ミクロワツト出力のレーザスポットによって走査された電極 とに、接続された。形状および大きさが図5における形状および大きさと非常に 類似している電流パルスが観測され、イメージは、はっきりと見ることができた 。A readout voltage of zero volts crosses the second electrode and one pixel strip in 6 microseconds. Electrodes scanned by a cutting and moving 10 microwatt laser spot was connected to. The shape and size are very similar to those in Figure 5. Similar current pulses were observed and the image could be clearly seen .

実施例2 検出器は他の構成に関して比較データを提供するために構成されている。ガラス プレート基板は、クロムの薄い接合層で予め被覆され、次に、約0.6ミクロン の厚さまでアルミニウム層を用いて真空被覆された。細片状電極のパターンは、 従来のフォトレジストおよびエツチング技術を用いて形成された。このパターン は、異なる幅と間隔の数組の細片を備え、各電極は、基板の周囲から本質的にア クセス可能である。アルミニウム酸化物の薄膜がアルミニウム電極上に形成され 、1層のアモルファスセレンが300ミクロンの厚さまで蒸着された。Example 2 The detector is configured to provide comparative data with respect to other configurations. glass The plate substrate is pre-coated with a thin bonding layer of chromium and then approximately 0.6 micron vacuum coated with an aluminum layer to a thickness of . The strip electrode pattern is Formed using conventional photoresist and etching techniques. this pattern comprises several sets of strips of different widths and spacings, with each electrode essentially isolated from the periphery of the substrate. accessible. A thin film of aluminum oxide is formed on the aluminum electrode. , one layer of amorphous selenium was deposited to a thickness of 300 microns.

別個に、175ミクロン厚のポリエステルのシートが、30オーム/平方の抵抗 を有する面上のインジウムチタン酸化物(TTO)の透明導電電極とともに準備 された。そして、ポリエステルの未処理面は、光接着によりエツチングされた基 板に付着された。そして、サンプルは電極接続と照明制御とを与えるホルダに取 り付けられた。Separately, a sheet of 175 micron thick polyester has a resistance of 30 ohms/square. Prepared with a transparent conductive electrode of indium titanium oxide (TTO) on a surface with It was done. Then, the untreated surface of the polyester is etched with photoadhesion. attached to the board. The sample is then mounted in a holder that provides electrode connections and lighting control. attached.

細片は増幅器に接続された。各増幅器は、第1ステージ用の電流−電圧トランス インピーダンス増幅器と、第2ステージ用の電圧ゲインおよび出力ドライバと、 付加的な第3ステージ用のゲート積分器とを有する多段オペアンプ回路である。The strip was connected to an amplifier. Each amplifier has a current-to-voltage transformer for the first stage. an impedance amplifier and a voltage gain and output driver for the second stage; A multi-stage operational amplifier circuit with an additional third stage gate integrator.

この例においては、積分器は用いられず、電流信号はマルチトレースオシロスコ ープに表示された。In this example, no integrator is used and the current signal is displayed in the group.

電圧源は、110層とグランド基準との間に接続され、したがって、細片と11 0層とを、電圧源を通じて接続した。タイミング回路は、サンプルのITO層面 を越えて、約488ナノメートルの波長のアルゴン−イオンレーザからのスポッ トの輝度と位置とを制御した。レーザ光スポットは、大略ガウス形状(G3us ssiashape)で約95ミクロンの寸法に焦点が合わせられ、ガルバノメ ータおよびミラーとともに位置決めされ、穴およびアコースティック−オプティ ック要素(acoustic−optic element)によって取り付け られた。レーザスポットは、0〜100m/Sの速度で細片電極に対して本質的 に直角方向に走査させられ、2マイクロ秒の短いインターバルで、全出力の1パ ーセントより小さいレンジから100パーセント(22マイクロワツト)までの 輝度に変調された。レーザ光位置および輝度信号も、オシロスコープに表示され た。A voltage source is connected between the 110 layer and the ground reference, so that the strip and the 11 0 layer through a voltage source. The timing circuit is on the ITO layer surface of the sample. spot from an argon-ion laser at a wavelength of approximately 488 nanometers. The brightness and position of the lights were controlled. The laser beam spot has a roughly Gaussian shape (G3us ssiashape) to a dimension of approximately 95 microns, and the galvanometer hole and acoustic optic. Attached by acoustic-optic element It was done. The laser spot is essentially aligned with the strip electrode at a speed of 0-100 m/s. is scanned at right angles to the range from less than -cent to 100 percent (22 microwatts) Modulated in brightness. The laser beam position and brightness signals are also displayed on the oscilloscope. Ta.

それぞれ80ミクロンの幅であり、中心線間が100ミクロンの間隔が設けられ ている2つの隣接する細片の増幅器が、選択された。残りの細片は接地されてい る。電圧がITO電極に印加され、サンプルを横切る1、3〜7.0ボルト/ミ クロンの電界を形成した。光スポットは、毎秒5〜50メートルの速度で細片を 横断して、走査した。Each is 80 microns wide with 100 micron centerline spacing. Two adjacent strip amplifiers were selected. The remaining strips are grounded Ru. A voltage is applied to the ITO electrode and varies between 1, 3 and 7.0 volts/min across the sample. A Chron electric field was formed. The light spot moves in strips at a speed of 5 to 50 meters per second. I traversed and scanned.

2つの細片からの電流信号は、互いに満足できる時間オフセットを示した。信号 の持続時間は、キャリヤ移動時間計算によって確認すると、セレン層を横断する 電界とともに満足できる程度に変動した。このことから、各細片からの信号は、 光スポツト幅と細片間隔とによって形成された領域において取り付けられた絶縁 層に隣接するセレン層内に放出されたキャリヤに対応することが分かった。The current signals from the two strips showed a satisfactory time offset from each other. signal The duration of traversing the selenium layer is confirmed by carrier migration time calculations. It varied satisfactorily with the electric field. From this, the signal from each strip is Insulation installed in the area formed by the light spot width and strip spacing It was found that this corresponds to carriers released into the selenium layer adjacent to the layer.

毎秒28メートルのスポット速度とセレン層内の1.5ポルト/ミクロンの電界 とを用いての1走査からの信号のある例が、図6のグラフ90に示されている。Spot velocity of 28 meters per second and electric field of 1.5 ports/micron in the selenium layer An example of a signal from one scan using is shown in graph 90 of FIG.

線92および94は、20ミクロンのギャップによって分離された2つの隣接す る80ミクロン幅細片について、マイクロアンペア対マイクロ秒で時間の関数と して電流を表している。線98は、3.6マイクロ秒の細片横断時間で直径95 ミクロンのスポットから第2細片に照射している光強度の計算値を表している。Lines 92 and 94 are two adjacent lines separated by a 20 micron gap. For an 80 micron wide strip, microamperes versus microseconds as a function of time. represents the current. Line 98 has a diameter of 95 with a strip traversal time of 3.6 microseconds. It represents the calculated value of the light intensity irradiating the second strip from the micron spot.

点線96は、ガウスの走査された光スポットおよび16マイクロ秒の初期(電界 依存)キャリヤ移動時間とによって放射されたキャリヤに対する静電気モデルに よって予想された電流を表している。Dotted line 96 shows the Gaussian scanned light spot and the 16 microsecond initial (electric field) depending on the electrostatic model for carriers radiated by carrier travel time and Therefore, it represents the expected current.

たとえ、スポットが、各細片上のキャリヤ移動中において、いくつかの細片上を 横切ったとしても、データは各細片からの良く形成された電流信号を示している 。電界は、小さい横速度で光導電絶縁層を通してキャリヤを導き、キャリヤ移動 として細片上に誘導された電荷の結果としての変化が、計測された電流を形成す る。また、意外なことに、隣接する細片内における電流の相互作用は、より適切 な電気力学的計算ではな(、静電気誘導電荷計算に基づく計算と一致した。Even if the spot moves over several strips during carrier movement on each strip, The data show a well-formed current signal from each strip, even across the . The electric field guides carriers through the photoconductive insulating layer with small transverse velocity, causing carrier movement. The resulting change in charge induced on the strip as Ru. Also, surprisingly, the interaction of currents within adjacent strips is more appropriate. The results were consistent with calculations based on electrostatic induced charge calculations (not based on electrodynamic calculations).

実施例3 検出器は、これらの技術に従って構成されたが、図7に示されたように電気的グ ランドに取り付けられた幅の広い電極によってそれぞれ囲まれた4つの相互接続 された電極細片だけで構成された。検出器100は、380ミクロン幅の作動電 極細片102と、780ミクロン幅の作動電極細片106と、80ミクロン幅の 作動電極細片108とを、図7に示されたように備える。各作動電極細片102 .106、および108は、20ミクロンのギャップによって隣接するグランド パッドから分離された。検出器100は、第4の作動電極細片104を備える。Example 3 The detector was constructed according to these techniques, but with an electrical grid as shown in Figure 7. Four interconnects each surrounded by a wide electrode attached to a land It consisted only of electrode strips. Detector 100 has a 380 micron wide actuating current. a microstrip 102, a 780 micron wide working electrode strip 106, and an 80 micron wide working electrode strip 106. A working electrode strip 108 is provided as shown in FIG. Each working electrode strip 102 .. 106, and 108 are adjacent grounds by a 20 micron gap. separated from the pad. Detector 100 includes a fourth working electrode strip 104.

この細片104は、それぞれ20ミクロンのギャップによって隣と分離された8 つの相互接続された80ミクロンの細片を備え、それによって、この実施例の目 的のために、隣接するグランドパッドから両側を20ミクロン離された幅の広い 別の単一の780ミクロン幅の電極を形成する。このパターンはガラス基板上の 薄い(600ナノメートルの)アルミニウム中に形成された。そして、約300 ミクロン厚の1層のアモルファスセレンが続き、ブロッキング層が細片の上に形 成された。そして、175ミクロン厚のポリエステル絶縁層が、光接着によって アモルファスセレンに付着され、そして、この層は、半透明のインジウム−チタ ン−酸化物層で被覆された。そして、検出器構造物は、電気接続と光制御とを与 えるホルダに取り付けられる。This strip 104 consists of 8 strips, each separated from its neighbor by a 20 micron gap. This embodiment has three interconnected 80 micron strips, thereby providing wide ground pads spaced 20 microns on each side from adjacent ground pads for Form another single 780 micron wide electrode. This pattern is on a glass substrate Fabricated in thin (600 nanometer) aluminum. And about 300 A micron-thick layer of amorphous selenium follows, followed by a blocking layer formed over the strips. accomplished. Then, a 175 micron thick polyester insulation layer is attached by photo-bonding. is deposited on amorphous selenium, and this layer is made of translucent indium-titanium. coated with an oxide layer. The detector structure then provides electrical connections and optical control. holder.

正の高電圧がインジウム−チタン−酸化物電極に印加されて、セレン層を横断す る約10ボルト/ミクロンの初期電界を形成し、検出器は70kVピークの加速 電圧でタングステンアノードから約8ミリレントゲンのX線放射束に露光された 。A high positive voltage is applied to the indium-titanium-oxide electrode and is applied across the selenium layer. The detector generates an initial electric field of approximately 10 volts/micron with an acceleration of 70 kV peak. The tungsten anode was exposed to an X-ray radiation flux of approximately 8 milliroentgen at a voltage. .

検出器の半分は、X線露光中、重い鉛シールによって保護された。Half of the detector was protected by a heavy lead seal during X-ray exposure.

読み出しのために、電子回路はサンプルホルダに接続され、セレン中に約5ボル ト/ミクロンの電界を生じさせるのに十分な制御された高電圧を第2(半透明) 電極面に与え、電流−電圧ステージとゲート積分ステージとを備える増幅回路に 相互接続された電極の取り付けを提供した。デジタル制御回路は、積分ステージ をゲートし、積分器をアナログ−デジタル変換回路に接続し、レーザスポットが 細片に直角な方向に検出器を横切って走査するように、積分器ゲーティング手順 をレーザスポットの位置に同期するための時機信号を与えた。For readout, the electronic circuit is connected to the sample holder and exposed to about 5 volts in selenium. A controlled high voltage sufficient to produce a micron electric field is applied to the second (semi-transparent) applied to the electrode plane, in an amplifier circuit comprising a current-voltage stage and a gate integration stage. Provided for installation of interconnected electrodes. Digital control circuit integrates stage gate, connect the integrator to an analog-to-digital conversion circuit, and make sure that the laser spot is Integrator gating procedure to scan across the detector in a direction perpendicular to the strip gave a timing signal to synchronize the position of the laser spot.

走査スポットは、光学系によって、488ナノメートルの波長のアルゴンイオン レーザビームから85ミクロン幅の本質的がウス輝度プロフィールに焦点が合わ せられ、ガルバノミラ−による屈折により約1メ一トル/秒の速度で細片を通っ て移動され、穴とアコースティック−オプティック要素によって変調された。検 出器は、85ミクロンの分離で連続走査に間隔を設ける速度で移動するモータ駆 動ステージによって走査方向に対して直角に移動された。制御回路は、ステージ 移動と、レーザゲート開操作と、第2電極に対する読み出し電圧の印加とを、増 幅積分ゲートを作動させてアナログ−デジタル変換器からデジタルピクセル値を 収集するために使用されたデータ収集信号に、同期した。The scanning spot is scanned by an optical system using an argon ion beam with a wavelength of 488 nanometers. The laser beam focuses on an essentially 85 micron wide brightness profile. passed through the strip at a speed of about 1 m/sec by refraction by a galvanometer mirror. and modulated by holes and acoustic-optic elements. inspection The detector is a motor-driven device that moves at a speed spaced in successive scans with 85 micron separations. It was moved perpendicular to the scanning direction by a motion stage. Control circuit stage movement, laser gate opening operation, and application of readout voltage to the second electrode. Activates the width integral gate to obtain digital pixel values from the analog-to-digital converter. synchronized to the data acquisition signal used to collect.

図8および9は、細片に対して直角である位置の関数として結果としての信号を 示す。同様の曲線は、異なる幅の細片を形成するために隣接細片に相互接続する ことによって生成された。図8のグラフ110は、X線束に露光されたプレート の領域に対する信号強度を示している。電極細片112.114.116、およ び118についての信号は、それぞれ、ビーク112.114.116、および 118によって表されている。グラフ110は、レーザが細片のエツジ上を通過 するときに信号は高揚を示している。ビーク116の形状(電極細片106に対 応する)は、細片の中央領域にレーザが入るときに信号強度が小さくなることを 示している。Figures 8 and 9 show the resulting signal as a function of position perpendicular to the strip. show. Similar curves interconnect adjacent strips to form strips of different widths generated by. Graph 110 of FIG. 8 shows a plate exposed to an X-ray flux. It shows the signal strength for the area. electrode strips 112, 114, 116, and The signals for peaks 112, 114, 116 and 118 are respectively 118. Graph 110 shows that the laser passes over the edge of the strip. When the signal shows exaltation. The shape of the beak 116 (relative to the electrode strip 106) ) shows that the signal strength decreases when the laser enters the central region of the strip. It shows.

ビーク114の形状は、分割されたが相互接続された電極細片104は、同じ波 長を有する中実の電極、たとえば、電極細片106と同じような挙動を示すこと を明らかにしている。したがって、幅の狭い細片だけでは、信号の高揚は生じな い。むしろ、必要なことは、幅の狭い細片が、電極細片108のように、固定さ れたポテンシャルに保たれる隣接電極と比較して読み出されることである。The shape of the beak 114 allows the segmented but interconnected electrode strips 104 to form the same waveform. behaving similarly to a solid electrode having a length, e.g., electrode strip 106; is made clear. Therefore, a narrow strip alone will not cause signal enhancement. stomach. Rather, what is required is that the narrow strips, like electrode strips 108, be fixed. It is read out by comparing it with an adjacent electrode which is held at a certain potential.

図9のグラフ120は、X線束に露光されなかったプレートの領域について細片 に直角な位置の関数として信号強度を示している。電極細片102.104.1 06、および108に対する信号は、ピーク122.124.126、および1 28によって、それぞれ表される。図9のグラフ120の4つのピークと図8の グラフ110の4つのピークとの比較すると、図9のピークの方が高いことが分 かる。これは、X線束の露光が信号強度を小さくすることを示している。Graph 120 in FIG. 9 shows the strips for areas of the plate that were not exposed to the The signal strength is shown as a function of position perpendicular to . Electrode strip 102.104.1 The signals for 06, and 108 have peaks 122.124.126, and 1 28, respectively. The four peaks of graph 120 in FIG. 9 and When compared with the four peaks in graph 110, it can be seen that the peak in Figure 9 is higher. Karu. This indicates that exposure to the X-ray flux reduces the signal intensity.

各細片からの信号は、その細片上のレーザスポットによつて形成された1または それ以上の85ミクロンのピクセルからの情報をもたらす。したがって、相互比 較のためには、図8に示されたような信号を積分する必要があり、そして、85 /Wを積分された信号強度に掛けることによって、この積分された信号を、85 ミクロンのピクセル幅に標準化する必要がある。ここで、Wは、ミクロン単位で の細片幅である。この分析結果は、図10のグラフ130に示されている。図1 0において、(標準化された)信号強度は細片幅と比較してプロットされている 。The signal from each strip is 1 or Provides information from pixels larger than 85 microns. Therefore, the mutual ratio For comparison, it is necessary to integrate the signal as shown in FIG. By multiplying the integrated signal strength by /W, this integrated signal becomes 85 There is a need to standardize to micron pixel widths. Here, W is in microns The strip width is . The results of this analysis are shown in graph 130 of FIG. Figure 1 At 0, the (normalized) signal intensity is plotted compared to the strip width. .

作動電極細片に対する信号強度は、丸印によって表されている。The signal strength for the working electrode strip is represented by a circle.

グラフ130は、電極細片の幅が1580から80ミクロンに減少するにつれて 、信号強度は、はぼ2のファクターによって増加することを示している。この実 験のデータ精度内で、高揚は、これらの寸法を有する検出器についての我々の計 算(図10において線132として示されている)と一致する。Graph 130 shows that as the electrode strip width decreases from 1580 to 80 microns , shows that the signal strength increases by a factor of 2. This fruit Within the data accuracy of our experiments, our calculations for detectors with these dimensions (shown as line 132 in FIG. 10).

6 2QO4t)t) 1,6(313Qo 1001:)時間(マイクロ秒) ダ乙 44.乙 β0 /ρO 21)0 .256 jOO35乙 21)l) 250 3Dt) 35tJ位置(任意単位) 乙 jOO々にい k定め 266t)細片幅(ミクロン) フロントページの続き (81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。6 2QO4t)t) 1,6 (313Qo 1001:) Time (microseconds) Da Otsu 44. Otsu β0 / ρO 21) 0. 256 jOO35 Otsu 21) l) 250 3Dt) 35tJ position (arbitrary unit) 266t) strip width (microns) Continuation of front page (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE.

DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、 MC,NL、PT、SE )、0A(BF、BJ、CF、CG、CI、CN3. GA、 GN、〜fL、  MR,NE、 SN。DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), 0A (BF, BJ, CF, CG, CI, CN3. GA, GN, ~fL, MR, NE, SN.

TD、 TG)、 AT、 AU、 BB、 BG、 BR,CA。TD, TG), AT, AU, BB, BG, BR, CA.

CH,CZ、 DE、 DK、 ES、 FI、 GB、 HU、JP、KP、 KR,LK、LU、MG、blN、MW、NL、NO,NZ、PL、 PT、  RO,RU、 SD、 SE。CH, CZ, DE, DK, ES, FI, GB, HU, JP, KP, KR, LK, LU, MG, blN, MW, NL, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE.

SK、 UA。SK, UA.

(72)発明者 ボッツ、ジョン・イーアメリカ合衆国55133−3427ミ ネソタ州セント・ポール、ポスト・オフィス・ボックス33427 (番地の表 示なし) (72)発明者 ホレック、ヘンリー・ヴイーアメリカ合衆国55133−34 27ミネソタ州セント・ポール、ポスト・オフィス・ボックス33427 (番 地の表示なし)(72) Inventor Botts, John E. United States 55133-3427 Mi St. Paul, Nesota, Post Office Box 33427 (front of street address) (No indication) (72) Inventor Horeck, Henry Vee United States of America 55133-34 27 St. Paul, Minnesota, Post Office Box 33427 (No. (no ground indicated)

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.イメージングデバイスに入射する放射線によって形成されたイメージを生じ させるシステムであって (a)第1導電層と、絶縁材と、光導電絶縁層と、電気的ブロッキング層と、第 2導電層とを備え、該第2導電層は第1方向に位置する少なくとも1グループの 細長い細片状導電電極のひとつの分割された配列から本質的に構成される、イメ ージングデバイスと、 (b)上記第1および第2導電層間に電界を形成する電界形成手段であって、第 1入射放射線によって第1電荷キャリヤが上記イメージングデバイス内に形成さ れ、その後に該第1電荷キャリヤは分離されて第1電流を形成し、その結果、上 記絶縁材と上記光導電絶縁層との界面付近に静電気による潜像を形成するように する、電界形成手段と、 (c)上記イメージングデバイス内において、第2電荷キャリヤを含む第2電流 を起こすために、第1時間順序パターンで第2入射放射線を利用するスキャナと 、 (d)各電極に接続されかつ該各電極内の上記第2電荷キャリヤの運動に対して 感度がある検出電子回路とを、備え、(e)上記スキャナは、上記第1方向と実 質的に異なる第2方向に上記配列を走査し、 (f)各導電電極は第2時間順序パターンでアドレスされ、1回に1グループの なかの1つの電極だけが上記電荷キャリヤの運動についてモニタされる一方、そ のグループ内の隣接する電極はモニタされた電極と比較して計測されたままで垂 直グランドを表す電圧レベルに保たれ、上記電子回路は、上記放射線によって形 成された上記イメージの1ピクセルとして上記第1および第2パターンの一致を 分析し、該ピクセルは上記潜像の対応部分を表す、システム。1. resulting in an image formed by radiation incident on an imaging device It is a system that allows (a) a first conductive layer, an insulating material, a photoconductive insulating layer, an electrically blocking layer; two conductive layers, the second conductive layer comprising at least one group of conductive layers located in the first direction. An image consisting essentially of a single segmented array of elongated strip-like conductive electrodes. servicing device, (b) an electric field forming means for forming an electric field between the first and second conductive layers; 1 incident radiation causes first charge carriers to be formed within the imaging device. after which the first charge carriers are separated to form a first current, resulting in to form a latent image due to static electricity near the interface between the insulating material and the photoconductive insulating layer. an electric field forming means; (c) a second current in the imaging device that includes a second charge carrier; a scanner that utilizes a second incident radiation in a first time-ordered pattern to cause , (d) for the movement of said second charge carriers connected to and within each electrode; (e) the scanner is arranged in the first direction and in the actual direction; scanning the array in a qualitatively different second direction; (f) Each conductive electrode is addressed in a second time-ordered pattern, one group at a time. While only one of the electrodes is monitored for the movement of the charge carriers, Adjacent electrodes in the group remain measured and vertical compared to the monitored electrode. The electronic circuit is held at a voltage level representing direct ground, and the electronic circuit is shaped by the radiation. the coincidence of the first and second patterns as one pixel of the image formed the system, wherein the pixels represent corresponding portions of the latent image. 2.上記第1および第2方向は、実質的に互いに直角である、請求項1記載のシ ステム。2. The system of claim 1, wherein the first and second directions are substantially perpendicular to each other. stem. 3.上記絶縁材は、上記システムの運転温度において流体である、請求項1記載 のシステム。3. 2. The insulation material of claim 1, wherein the insulation material is a fluid at the operating temperature of the system. system. 4.上記流体絶縁材は気体である、請求項3記載のシステム。4. 4. The system of claim 3, wherein the fluid insulation is a gas. 5.上記気体絶縁材は空気である、請求項4記載のシステム。5. 5. The system of claim 4, wherein the gas insulating material is air. 6.上記絶縁材は、上記システムの上記運転温度において、非一流体である材料 の1層である、請求項1記載のシステム。6. The insulating material is a material that is a non-fluid fluid at the operating temperature of the system. 2. The system of claim 1, wherein the system is one layer of. 7.上記第1導電層と上記絶縁材とはそれぞれ半透明であり、上記第2放射線は 、上記絶縁材に入射するより前に第1導電層に入射し、該絶縁材は、上記光導電 層に入射する前に静止している、請求項1記載のシステム。7. The first conductive layer and the insulating material are each semitransparent, and the second radiation is , is incident on the first conductive layer before being incident on the insulating material, and the insulating material is 2. The system of claim 1, wherein the system is stationary before entering the layer. 8.上記第2導電層の電極は半透明であり、上記第2放射線は、上記光導電絶縁 層中に吸収されるより前に、導電電極の上記配列を通って上記イメージングデバ イスを活性化する、請求項1記載のシステム。8. The electrode of the second conductive layer is semi-transparent, and the second radiation is transmitted to the photoconductive insulator. The imaging device passes through the array of conductive electrodes before being absorbed into the layer. 2. The system of claim 1, wherein the system activates a chair. 9.上記静電気による潜像の1より多いピクセルは、輝度変調レーザにより、上 記第2方向に計測されるときに、上記配列の単一の細片内で作られる、請求項1 記載のシステム。9. More than one pixel of the electrostatic latent image is illuminated by an intensity-modulated laser. 2. The array is made within a single strip when measured in the second direction. The system described. 10.上記第2放射線は、連続的なレーザである、請求項1記載のシステム。10. 2. The system of claim 1, wherein the second radiation is a continuous laser. 11.上記第1および第2放射線は、実質的に異なる波長を有する、請求項1記 載のシステム。11. 2. The first and second radiations of claim 1, wherein the first and second radiations have substantially different wavelengths. system. 12.上記第1および第2放射線は、実質的に同じ波長を有する、請求項1記載 のシステム。12. 2. The first and second radiations have substantially the same wavelength. system. 13.上記第1放射線はX線放射線であり、各電極は、略10から200ミクロ ンの幅を有する、請求項1記載のシステム。13. The first radiation is X-ray radiation, and each electrode has a diameter of about 10 to 200 microns. 2. The system of claim 1, wherein the system has a width of . 14.上記第2放射線は、紫外線、可視光線、又は赤外線である、請求項1記載 のシステム。14. 2. The second radiation is an ultraviolet ray, a visible ray, or an infrared ray. system. 15.各電極の幅は、上記光導電層の厚さより実質的に小さい幅を有する、請求 項1記載のシステム。15. Claim: wherein the width of each electrode has a width substantially less than the thickness of the photoconductive layer. The system according to item 1. 16.上記電極の幅は、1ピクセルの対応する寸法より小さい、請求項1記載の システム。16. 2. The width of the electrode is less than the corresponding dimension of one pixel. system. 17.すべての電極は、上記電極の出力を電極グループ数と同じ数のチャンネル を有する一つの信号に切り換えることを許容するパターンで相互接続される、請 求項1記載のシステム。17. All electrodes have the same number of channels as the number of electrode groups. A signal that is interconnected in a pattern that allows switching to a single signal with The system according to claim 1. 18.上記第1および第2パターンは、上記分割された配列の一つの電極によっ て検出されるときの電荷キャリヤ運動による電子信号から確立される、請求項1 記載のシステム。18. The first and second patterns are formed by one electrode of the divided array. 1. The electronic signal is established from the electronic signal due to charge carrier movement when detected by the The system described.
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