JPH0772253A - Method for reading radiation image signal and radiation detector used therefor - Google Patents

Method for reading radiation image signal and radiation detector used therefor

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JPH0772253A
JPH0772253A JP5217303A JP21730393A JPH0772253A JP H0772253 A JPH0772253 A JP H0772253A JP 5217303 A JP5217303 A JP 5217303A JP 21730393 A JP21730393 A JP 21730393A JP H0772253 A JPH0772253 A JP H0772253A
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JP
Japan
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solid
radiation
image
state
image signal
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Application number
JP5217303A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Shimura
一男 志村
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0772253A publication Critical patent/JPH0772253A/en
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to form a radiation image having the uniform S/N over the entire image by reading out the image signal from a solid-state photodetector element nonlinearly over a plurality of lines of matrix. CONSTITUTION:Radiation R from a radiation source 20 is transmitted through an object 10 and applied on a detector 30. The radiation R is converted into the visible light through a scintillator 33. The light is received by each of facing solid-state photodetector elements 31 for every part of the scintillator 33, and the signal electric charge is generated. Then, a transfer pulse is sent into a scanning line 32M from a scanning-pulse generator 35. At this time, the scanning pulse is sent into the odd-numbered line of the scanning lines 32M, which are nonlinearly provided in the line direction of the matrix. Thus, the image signals are read out of the half of the elements 31. Then, the scanning pulse is sent into the even-numbered scanning line 32M and the signals are read out of the remaining elements 31. Therefore, the elements having the time differences required from the start of the reading to the end are evenly distributed as the entire solid-state photodetector 32.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は放射線画像の読出方法お
よびその方法に用いられる放射線検出器に関し、詳細に
は放射線検出器を構成する多数の固体光検出素子からの
画像信号の読出順序の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for reading out a radiation image and a radiation detector used in the method, and more particularly to improving the order of reading out image signals from a large number of solid-state photodetector elements constituting the radiation detector. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、医療診断を目的とする放射線
撮影の医療用放射線撮影、物質の非破壊検査等を目的と
する工業用放射線撮影等の種々の分野における放射線撮
影において、増感紙と放射線写真フイルムとを組合せた
いわゆる放射線写真法が利用されている。この方法によ
れば、被写体を透過したX線等の放射線が増感紙に入射
すると、増感紙に含まれる蛍光体はこの放射線のエネル
ギーを吸収して蛍光(瞬時発光)を発する。この発光に
より、増感紙に密着させるように重ね合わされた放射線
写真フイルムが感光し、放射線写真フイルム上には放射
線画像が形成される。このようにして放射線画像は直接
に放射線フイルム上に可視化された画像として得ること
ができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in radiography in various fields such as medical radiography for radiography for medical diagnosis, industrial radiography for nondestructive inspection of substances, etc. A so-called radiographic method combined with a radiographic film is used. According to this method, when radiation such as X-rays transmitted through the subject enters the intensifying screen, the phosphor contained in the intensifying screen absorbs the energy of this radiation and emits fluorescence (instantaneous emission). Due to this light emission, the radiographic films superposed so as to be in close contact with the intensifying screen are exposed to light, and a radiographic image is formed on the radiographic film. In this way, the radiation image can be directly obtained as an image visualized on the radiation film.

【0003】一方、放射線写真フイルムに記録された放
射線画像を光電的に読み取って画像信号を得、この画像
信号に適切な画像処理を施した後、画像を再生記録する
ことが種々の分野で行われている。たとえば、後の画像
処理に適合するように設計されたガンマ値の低いフィル
ムを用いてX線画像を記録し、このX線画像が記録され
たフィルムからX線画像を読み取って電気信号に変換
し、この電気信号(画像信号)に画像処理を施した後コ
ピー写真等に可視像として再生することにより、コント
ラスト,シャープネス,粒状性等の画質性能の良好な再
生画像を得ることが行われている(特公昭61-5193 号公
報参照)。
On the other hand, in various fields, a radiographic image recorded on a radiographic film is photoelectrically read to obtain an image signal, the image signal is subjected to appropriate image processing, and then the image is reproduced and recorded. It is being appreciated. For example, an X-ray image is recorded using a film having a low gamma value designed so as to be suitable for later image processing, and the X-ray image is read from the film on which the X-ray image is recorded and converted into an electric signal. By performing image processing on this electric signal (image signal) and reproducing it as a visible image on a copy photograph or the like, a reproduced image with good image quality performance such as contrast, sharpness, and graininess is obtained. (See Japanese Patent Publication No. 61-5193).

【0004】また本願出願人により、放射線(X線,α
線,β線,γ線,電子線,紫外線等)を照射すると、こ
の放射線エネルギーの一部が蓄積され、その後可視光等
の励起光を照射すると蓄積されたエネルギーに応じて輝
尽発光を示す蓄積性蛍光体(輝尽性蛍光体)を利用し
て、人体等の被写体の放射線画像情報を一旦シート状の
蓄積性蛍光体に記録し、この蓄積性蛍光体シートをレー
ザー光等の励起光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得
られた輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、
この画像データに基づき被写体の放射線画像を写真感光
材料等の記録材料、CRT等に可視像として出力させる
放射線画像記録再生システムがすでに提案されている
(特開昭55-12429号,同56-11395号,同55-163472 号,
同56-104645号,同55- 116340号等)。
In addition, the applicant of the present invention has conducted radiation (X-ray, α
Ray, β ray, γ ray, electron beam, ultraviolet ray, etc.), a part of this radiation energy is accumulated, and when excitation light such as visible light is then irradiated, stimulated emission is shown according to the accumulated energy. By using a stimulable phosphor (stimulable phosphor), the radiation image information of a subject such as a human body is once recorded on a sheet-shaped stimulable phosphor, and this stimulable phosphor sheet is excited by a laser beam or the like. Scan to generate stimulated emission light, photoelectrically read the obtained stimulated emission light to obtain an image signal,
A radiation image recording / reproducing system for outputting a radiation image of a subject as a visible image on a recording material such as a photographic light-sensitive material or a CRT based on this image data has already been proposed (JP-A-55-12429, JP-A-56-56). No. 11395, No. 55-163472,
56-104645, 55-116340, etc.).

【0005】このシステムは、従来の銀塩写真を用いる
放射線写真システムと比較して極めて広い放射線露出域
にわたって画像を記録しうるという実用的な利点を有し
ている。すなわち、蓄積性蛍光体においては、放射線露
光量に対して蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光
の光量が極めて広い範囲にわたって比例することが認め
られており、従って種々の撮影条件により放射線露光量
がかなり大幅に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放
射される輝尽発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設
定して光電変換手段により読み取って電気信号に変換
し、この電気信号を用いて写真感光材料等の記録材料、
CRT等の表示装置に放射線画像を可視像として出力さ
せることによって、放射線露光量の変動に影響されない
放射線画像を得ることができる。
This system has the practical advantage of being able to record images over a very wide radiation exposure area as compared to conventional radiographic systems using silver halide photography. That is, in the stimulable phosphor, it has been recognized that the amount of emitted light stimulated by excitation after storage is proportional to the radiation exposure dose over a very wide range, and therefore the radiation exposure dose varies depending on various imaging conditions. Even if it fluctuates significantly, the amount of stimulated emission light emitted from the stimulable phosphor sheet is read by the photoelectric conversion means with the reading gain set to an appropriate value and converted into an electric signal. Recording material such as photographic light-sensitive material,
By outputting a radiation image as a visible image on a display device such as a CRT, it is possible to obtain a radiation image that is not affected by variations in radiation exposure dose.

【0006】しかしながら、このような放射線写真シス
テムにより放射線画像を得るためには、上述した放射線
画像を直接可視化する際に、撮影に用いる放射線写真フ
イルムと増感紙との感度領域を一致させて撮影を行う必
要がある。
However, in order to obtain a radiographic image with such a radiographic system, when the above-mentioned radiographic image is directly visualized, the radiographic film used for radiography and the intensifying screen are made to coincide in sensitivity region. Need to do.

【0007】また、上述した放射線写真フイルム、蓄積
性蛍光体シートを用いて光電的に放射線画像を読み取る
システムにおいては、放射線画像に画像処理をおこなっ
て目的に応じた濃度およびコントラストを有するように
調整したり、放射線画像を一旦電気信号に変換しなけれ
ばならず、そのための画像読取装置を用いて読取り走査
を行う必要があり、放射線画像を得るための操作が煩雑
なものとなり、放射線画像を得るまでの時間がかかるも
のとなっている。
In the system for photoelectrically reading a radiation image using the above-described radiographic film and stimulable phosphor sheet, image processing is performed on the radiation image to adjust the density and contrast according to the purpose. Or, the radiation image must be converted into an electric signal once, and it is necessary to perform reading scanning using an image reading device for that purpose, which makes the operation for obtaining the radiation image complicated and obtains the radiation image. It takes time to get to.

【0008】そこで、従来のシステムによる上記のよう
な問題点を解決するために、放射線検出器が提案されて
いる(例えば特開昭59-211263 号公報、特開平2-164067
号公報、PCT国際公開番号WO92/06501号、Signal,n
oise,and read out considerations in the developmen
t of amorphous silicon photodiode arrays for radio
therapy and diagnostic x-ray imaging,L.E.Antonuk
et.al ,University of Michigan,R.A.Street Xerox,
PARC,SPIE Vol.1443 Medical Imaging V;Image Physic
s(1991) ,p.108-119 )。
Therefore, in order to solve the above problems caused by the conventional system, a radiation detector has been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 59-211263 and 2-164067).
Publication, PCT International Publication Number WO92 / 06501, Signal, n
oise, and read out considerations in the developmen
t of amorphous silicon photodiode arrays for radio
therapy and diagnostic x-ray imaging, LE Antonuk
et.al, University of Michigan, RAStreet Xerox,
PARC, SPIE Vol.1443 Medical Imaging V; Image Physic
s (1991), p.108-119).

【0009】この放射線検出器は、例えば厚さ3mm の石
英ガラスからなる基板にアモルファス半導体膜を挟んで
透明導電膜と導電膜とからなるマトリックス状に配され
た複数の固体光検出素子および互いに直交するようにマ
トリクス状にパターン形成される複数の信号線と走査線
とから構成されている固体光検出器に放射線を可視光に
変換するシンチレータを積層することにより構成されて
なるものである。
This radiation detector is composed of a plurality of solid-state photodetectors arranged in a matrix of transparent conductive films and conductive films sandwiching an amorphous semiconductor film on a substrate made of quartz glass having a thickness of 3 mm, and orthogonal to each other. As described above, a scintillator that converts radiation into visible light is stacked on a solid-state photodetector that is composed of a plurality of signal lines and scanning lines that are patterned in a matrix.

【0010】この放射線検出器をシンチレータが放射線
入射側の面を向くように配置し、放射線検出器に被写体
を透過した放射線を照射することにより、放射線がシン
チレータに直接入射して可視光に変換され、この変換さ
れた可視光が固体光検出素子の光電変換部により検出さ
れて放射線画像情報を担持する画像信号に光電変換され
る。この画像信号は、放射線検出器の各固体光検出素子
に設けられた転送部から所定の読出手段により読み出さ
れて出力される。
By arranging this radiation detector so that the scintillator faces the surface on the radiation incident side, and irradiating the radiation detector with the radiation transmitted through the subject, the radiation is directly incident on the scintillator and converted into visible light. The converted visible light is detected by the photoelectric conversion unit of the solid-state light detection element and photoelectrically converted into an image signal carrying radiation image information. This image signal is read out and output from a transfer unit provided in each solid-state light detecting element of the radiation detector by a predetermined reading means.

【0011】一方、シンチレータを要しない放射線検出
器も提案されており、この放射線検出器は上述の放射線
検出器において、シンチレータを除去し、通常の固体光
検出器の代わりに、(i) 放射線の透過方向の厚さが通常
のものより10倍程度厚く設定された固体光検出器(MATE
RIAL PARAMETERS IN THICK HYDROGENATED AMORPHOUS SI
LICON RADIATION DETECTORS,Lawrence Berkeley Labora
tory.University of California,Berkeley.CA 94720 Xe
rox Parc.Palo Alto.CA 94304)、あるいは、(ii)放射線
の透過方向に、金属板を介して2つ以上積層された固体
光検出器(Metal/Amorphous Silicon Multilayer Radiat
ion Detectors,IEE TRANSACTIONS ONNUCLEAR SCIENCE.V
OL.36.NO.2.APRIL 1989) 、あるいは、(iii) CdTe
等の半導体放射線検出器(特開平1-216290号公報)を用
いた構成の放射線検出器であって、可視光を介すことな
く、直接に放射線を検出して電気信号等に変換し、この
信号は、前述の放射線検出器と同様に走査線に入力され
る読出信号により、マトリクス状に配された固体光検出
素子(上記(i) 〜(iii) の放射線検出器を構成する多数
の素子)より各別に読み出されて出力される。
On the other hand, a radiation detector which does not require a scintillator has also been proposed. This radiation detector has the scintillator removed in the above-mentioned radiation detector, and (i) radiation of The solid-state photodetector (MATE
RIAL PARAMETERS IN THICK HYDROGENATED AMORPHOUS SI
LICON RADIATION DETECTORS, Lawrence Berkeley Labora
tory.University of California, Berkeley.CA 94720 Xe
rox Parc.Palo Alto.CA 94304), or (ii) a solid-state photodetector (Metal / Amorphous Silicon Multilayer Radiat) in which two or more layers are stacked with a metal plate in the radiation transmission direction.
ion Detectors, IEE TRANSACTIONS ONNUCLEAR SCIENCE.V
OL.36.NO.2.APRIL 1989), or (iii) CdTe
A radiation detector having a configuration using a semiconductor radiation detector (Japanese Patent Laid-Open No. 1-216290) such as, for example, directly detecting radiation without passing through visible light and converting it into an electric signal or the like. The signal is a solid-state photodetector arranged in a matrix in accordance with a read signal input to the scanning line similarly to the above-mentioned radiation detector (a large number of elements constituting the radiation detector of (i) to (iii) above). ) Is read and output separately.

【0012】このように出力された画像信号は、後段の
信号処理装置により種々の信号処理が成された後にCR
T等の再生手段により可視情報等として再生される。
The image signal output in this way is subjected to various signal processing by a signal processing device in the subsequent stage, and then CR.
It is reproduced as visible information or the like by a reproducing means such as T.

【0013】上記放射線検出器を用いることにより、被
写体の放射線画像を煩雑な操作を行うことなくリアルタ
イムで放射線画像情報を得ることができ、直ちに再生す
ることができ、上述した従来のシステムの欠点を解消す
ることができる。
By using the above radiation detector, the radiation image of the subject can be obtained in real time without complicated operations, and the radiation image information can be immediately reproduced. It can be resolved.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上述の放射線検出器
は、マトリックス状に配された固体光検出素子の行ごと
に直線的に走査線がそれぞれ接続され、列ごとに直線的
に信号線がそれぞれ接続されており、読出手段により上
記マトリックスの最上行の固体光検出素子に接続された
走査線に読出信号が送られ、この読出信号により最上行
の各固体光検出素子に蓄電された画像信号が、この各固
体光検出素子に接続された信号線に送られ、この信号線
に接続されたレジスタに記憶される。このように最上行
の走査線から最下行の走査線へと順次、読出信号が送ら
れ、各固体光検出素子に蓄電された画像信号が読み出さ
れる。
In the above radiation detector, the scanning lines are linearly connected to each row of the solid-state photodetection elements arranged in a matrix, and the signal lines are linearly connected to each column. The read signal is sent to the scanning line connected to the solid-state photodetection elements in the uppermost row of the matrix by the read-out means, and the read-out signal causes the image signal stored in each solid-state photodetection element in the uppermost row to be transmitted. , Is sent to the signal line connected to each of the solid-state photodetectors and stored in the register connected to the signal line. In this way, the read signal is sequentially sent from the scanning line in the uppermost row to the scanning line in the lowermost row, and the image signal stored in each solid-state photodetecting element is read out.

【0015】したがって最上行にある固体光検出素子か
ら画像信号の読出しを始め、最下行にある固体光検出素
子から画像信号の読出しを終了するまでの間には、時間
的なズレを生じることとなる。
Therefore, there is a time lag between when the reading of the image signal is started from the solid-state photodetecting element in the uppermost row and when the reading of the image signal is finished from the solid-state photodetecting element in the lowermost row. Become.

【0016】ところで固体光検出素子には、放射線の照
射が完了した後も、信号の読出しを行うまでの間に、い
わゆる暗電流によるノイズ成分が蓄電されるという難点
があり、上述のように最上行の固体光検出素子から順次
信号の読出しを行ったのでは、上記読出しの時間差によ
って、最上行の固体光検出素子から得られる画像信号に
含まれる暗電流ノイズの値と最下行の固体光検出素子か
ら得られる画像信号の暗電流ノイズの値とでは差があ
り、それによって再生される画像は、全体としてS/N
の不均一なものとなる。
By the way, the solid-state photodetector element has a drawback that a noise component due to a so-called dark current is stored until the signal is read out even after the irradiation of the radiation is completed. Since the signals were sequentially read from the solid-state photodetector elements in the row, the dark current noise value included in the image signal obtained from the solid-state photodetector elements in the top row and the solid-state photodetection in the bottom row were detected due to the above-mentioned read time difference. There is a difference from the value of the dark current noise of the image signal obtained from the element, and the image reproduced by it has a S / N ratio as a whole.
Will be non-uniform.

【0017】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、画像全体に亘って均一なS/Nの放射線画像を得
る放射線画像信号読出方法およびそれに用いられる放射
線検出器を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a radiation image signal reading method for obtaining a radiation image having a uniform S / N over the entire image and a radiation detector used therefor. It is what

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明の放射線画像信号
読出方法は、マトリックス状に配列された多数の固体光
検出素子を有する放射線検出器より、マトリックスの複
数の行にまたがって非直線的に、重複しないように、放
射線検出器の全体に亘って固体光検出素子より画像信号
を読み出すことを特徴とするものである。
According to the radiation image signal reading method of the present invention, a radiation detector having a large number of solid-state photodetection elements arranged in a matrix is used to nonlinearly extend over a plurality of rows of the matrix. The image signal is read out from the solid-state photodetector over the entire radiation detector so as not to overlap.

【0019】すなわち本発明の放射線画像信号読出方法
は請求項1に記載したように、画像情報を担持する放射
線を検出して全体として放射線画像を表す画像信号に変
換して蓄積するマトリックス状に配列された多数の固体
光検出素子からなる放射線検出器より、該画像信号を読
み出す放射線画像信号読出方法において、前記マトリッ
クスの一方の端列から他方の端列に向けて、複数の行に
またがって非直線的に固体光検出素子より画像信号を読
み出し、該読出しの始点をずらせて、既に読出し済の固
体光検出素子と重複しないように、前記読出しを繰り返
すことにより、該放射線検出器の全体に亘って読出しを
行うことを特徴とするものである。
That is, according to the radiation image signal reading method of the present invention, as described in claim 1, the radiation carrying the image information is detected and converted into an image signal representing a radiation image as a whole and arranged in a matrix. In a radiation image signal reading method for reading the image signal from a radiation detector composed of a large number of solid-state photodetection elements, a plurality of rows are arranged from one end column to the other end column of the matrix. By linearly reading the image signal from the solid-state photodetector, shifting the starting point of the read-out, and repeating the above-mentioned read out so as not to overlap with the already-read solid-state photodetector, the entire radiation detector is covered. It is characterized in that it is read out by reading.

【0020】また本発明の放射線検出器は上記放射線画
像信号読出方法に用いられる放射線検出器であって、請
求項2に記載したように、画像情報を担持する放射線を
検出して全体として放射線画像を表す画像信号に変換し
て蓄積するマトリックス状に配列された多数の固体光検
出素子と、該マトリックスの一方の端列から他方の端列
に向けて複数の行にまたがって非直線的に複数の前記固
体光検出素子を接続し、全体として重複することなく全
固体光検出素子を接続する、前記各固体光検出素子より
画像信号を出力せしめる走査信号を伝達する複数の走査
線と、該マトリックスの各列の前記固体光検出素子に各
列ごとに接続された、前記固体光検出素子により検出さ
れた画像信号を外部に伝達する信号線とを備えたことを
特徴とするものである。
Further, the radiation detector of the present invention is a radiation detector used in the above-mentioned radiation image signal reading method, and as described in claim 2, radiation radiation carrying image information is detected to obtain a radiation image as a whole. A plurality of solid-state photodetector elements arranged in a matrix for storing the converted image signals, and a plurality of non-linearly extending from one end row of the matrix to the other end row across a plurality of rows. A plurality of scanning lines for connecting the solid-state photodetection elements, connecting all the solid-state photodetection elements without overlapping as a whole, transmitting a scanning signal for outputting an image signal from each of the solid-state photodetection elements, and the matrix A signal line for transmitting the image signal detected by the solid-state photodetector to the outside, which is connected to the solid-state photodetector in each column for each column. That.

【0021】なお上記放射線検出器としては、例えば、
所定の厚さの石英ガラスからなる基板に、アモルファス
半導体膜を挟んで透明導電膜と導電膜とからなるマトリ
ックス状に配された複数の固体光検出素子および互いに
直交するようにマトリクス状にパターン形成される複数
の信号線と走査線とから構成されてなる固体光検出器で
あって、前述した(i) 放射線の透過方向の厚さが通常の
ものより10倍程度厚く設定された固体光検出器や、(ii)
放射線の透過方向に、金属板を介して2つ以上積層され
た固体光検出器や、(iii) CdTe等の半導体放射線検
出器などを用いることができる。さらに通常のフォトダ
イオード等の固体光検出素子からなる固体光検出器を用
いることもでき、この場合は放射線の照射を受け、その
放射線の強度に応じた強度の可視光に変換するGd2
2 S,CsI等の蛍光体からなるシンチレータを、固体
光検出器に積層した構成も採用することができる。
As the radiation detector, for example,
A plurality of solid-state photodetector elements arranged in a matrix formed of a transparent conductive film and a conductive film with an amorphous semiconductor film interposed therebetween and a pattern formed in a matrix pattern orthogonal to each other on a substrate made of quartz glass having a predetermined thickness. A solid-state photodetector composed of a plurality of signal lines and scanning lines, which has a thickness of 10 times thicker than the normal one in (i) the transmission direction of radiation described above. Bowl, (ii)
A solid-state photodetector in which two or more layers are stacked via a metal plate in the radiation transmission direction, or a semiconductor radiation detector such as (iii) CdTe can be used. Furthermore, a solid-state photodetector including a solid-state photodetection element such as an ordinary photodiode can also be used. In this case, Gd 2 O that receives irradiation of radiation and converts it into visible light having an intensity corresponding to the intensity of the radiation
It is also possible to employ a structure in which a scintillator made of a phosphor such as 2 S or CsI is laminated on a solid-state photodetector.

【0022】なお、上記所定の厚さとは、放射線の吸収
量が放射線画像の画質を低下させるほどに大きくない程
度の厚さをいうが、具体的には固体光検出器を支持する
ためのある程度の強度が必要であるため、数百ミクロン
程度であることをいう。
The predetermined thickness means a thickness at which the amount of absorbed radiation is not so large as to deteriorate the image quality of a radiation image, but more specifically, to a certain degree for supporting the solid-state photodetector. It is said that it is about several hundreds of microns because the strength of is required.

【0023】[0023]

【作用および発明の効果】本発明の放射線画像信号読出
方法によれば、マトリックス状に配列された多数の固体
光検出素子を有する放射線検出器より、マトリックスの
複数の行にまたがって非直線的に画像信号を読み出すの
を繰り返すことによって、放射線検出器の全体に亘って
画像信号を読み出すため、従来の最上行から順次画像信
号を読み出すのとは異なり、読出し始めから読出し終了
までの時間的なズレは、上記マトリックスの全体に離散
的に分布することとなり、それによって再生される画像
は、全体としてS/Nの均一なものとなる。
According to the radiation image signal reading method of the present invention, a radiation detector having a large number of solid-state photo-detecting elements arranged in a matrix form a non-linear manner across a plurality of rows of the matrix. Since the image signal is read out over the entire radiation detector by repeating the reading out of the image signal, unlike the conventional method of sequentially reading out the image signal from the top row, there is a time lag between the beginning of reading and the end of reading. Becomes discretely distributed over the entire matrix, and the image reproduced thereby has a uniform S / N as a whole.

【0024】[0024]

【実施例】図1は本発明の放射線画像信号読出方法に用
いられる放射線検出器の一実施態様を示す平面図、図2
は本実施例の放射線検出器を構成する固体光検出器32の
詳細な構成を示す構成図である。また図3はこの放射線
検出器により被写体の放射線画像を検出する放射線検出
器の配置を示す配置図である。図示の放射線検出器30
は、被写体10を透過して入射した放射線Rをその強度に
応じた強度で発光する可視光に変換する平面状のシンチ
レータ33と、このシンチレータ33の各部分より発光する
可視光を検出して全体として放射線画像を示す画像信号
に光電変換する固体光検出素子31をマトリックス状に複
数配してなる固体光検出器32とが積層されて構成されて
いる。ここでシンチレータ33はGd2 2 S、CsI等
からなる蛍光体である。また各固体光検出素子31は、そ
れぞれ可視光を光電変換する光電変換部38と、この光電
変換部38により光電変換された画像信号を蓄積し所定の
読出信号に応じて読み出す転送部34とからなり、上記マ
トリックスの一方の端列から他方の端列に向けて(図1
においての左右方向)2つの行にまたがって非直線的に
延びる複数の走査線32Mと、マトリックスの各列ごとに
延びる複数の信号線32Nとにより接続され、走査線32M
は走査パルス発生器35および各固体光検出素子31の転送
部34と接続されている。一方信号線32Nは転送レジスタ
36および転送部34に接続されている。
1 is a plan view showing an embodiment of a radiation detector used in a radiation image signal reading method of the present invention, FIG.
FIG. 3 is a configuration diagram showing a detailed configuration of a solid-state photodetector 32 that constitutes the radiation detector of this embodiment. Further, FIG. 3 is an arrangement diagram showing an arrangement of radiation detectors for detecting a radiation image of a subject by this radiation detector. Illustrated radiation detector 30
Is a flat scintillator 33 that converts the incident radiation R that has passed through the subject 10 into an intensity that corresponds to its intensity, and the visible light emitted from each part of the scintillator 33 to detect the entire And a solid-state photodetector 32 formed by arranging a plurality of solid-state photodetectors 31 for photoelectrically converting into an image signal showing a radiation image in a matrix. Here, the scintillator 33 is a phosphor made of Gd 2 O 2 S, CsI, or the like. Further, each solid-state light detection element 31 includes a photoelectric conversion unit 38 that photoelectrically converts visible light, and a transfer unit 34 that accumulates the image signal photoelectrically converted by the photoelectric conversion unit 38 and reads it according to a predetermined read signal. From one end row of the matrix to the other end row (see FIG. 1).
In the left-right direction) are connected by a plurality of scanning lines 32M that extend non-linearly across two rows and a plurality of signal lines 32N that extend in each column of the matrix.
Is connected to the scanning pulse generator 35 and the transfer unit 34 of each solid-state photodetector 31. On the other hand, the signal line 32N is a transfer register
36 and the transfer unit 34.

【0025】ここで固体光検出素子31の詳細について説
明する。図1に示すように固体光検出素子31は、樹脂シ
ートからなる基板31Aの上にパターン成形した導電膜か
らなる信号線31B,31Hがあり、アモルファスシリコン
31Cと透明電極31Dとからなる光電変換部38としてのフ
ォトダイオード31E、アモルファスシリコン31F内に転
送電極31Jを有する、転送部34としての薄膜トランジス
タ31G、により構成されてなるものである。ここで転送
電極31Jはゲートであり走査線32Mと接続されており、
信号線31Hはドレインであり前述した信号線32Nと接続
されている。そしてこのように構成された固体光検出素
子31を2次元状に複数配置することにより固体光検出器
32が構成されている。
Here, the details of the solid-state photodetector 31 will be described. As shown in FIG. 1, the solid-state photodetector 31 has signal lines 31B and 31H made of a patterned conductive film on a substrate 31A made of a resin sheet.
A photodiode 31E as a photoelectric conversion part 38 composed of 31C and a transparent electrode 31D, and a thin film transistor 31G as a transfer part 34 having a transfer electrode 31J in an amorphous silicon 31F. Here, the transfer electrode 31J is a gate and is connected to the scanning line 32M,
The signal line 31H is a drain and is connected to the above-mentioned signal line 32N. A solid-state photodetector is obtained by arranging a plurality of solid-state photodetectors 31 having such a configuration in a two-dimensional manner.
32 are configured.

【0026】図4はマトリックス状に配された固体光検
出素子31に対する走査線32Mの配線状態を模式的に表わ
した図である。前述したように走査線32M(最上行の走
査線より順に32M1 ,32M2 ,……という)はマトリッ
クスの行方向に直線的ではなく、2つの行にまたがって
交互に各列1つの固体光検出素子31と接続されている。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a wiring state of the scanning lines 32M with respect to the solid-state photodetecting elements 31 arranged in a matrix. As described above, the scanning lines 32M (in order from the scanning line in the uppermost row, 32M 1 , 32M 2 , ...) are not linear in the row direction of the matrix, and are alternated over two rows, one solid light in each column. It is connected to the detection element 31.

【0027】次に本実施例の放射線検出器30の作用につ
いて説明する。図3に示すように、放射線源20より発せ
られた放射線Rは被写体10に照射され、被写体10を透過
する。被写体10を透過した放射線Rは放射線検出器30に
照射される。放射線検出器30に照射された放射線Rは、
シンチレータ33により、入射した放射線の強度に応じた
強度で発光する可視光に変換される。この変換されたの
ちの可視光は、シンチレータ33の各部分ごとに対向する
各固体光検出素子31のフォトダイオード31Eにより受光
され、フォトダイオード31Eにおいて信号電荷が発生す
る。
Next, the operation of the radiation detector 30 of this embodiment will be described. As shown in FIG. 3, the radiation R emitted from the radiation source 20 is applied to the subject 10 and passes through the subject 10. The radiation R transmitted through the subject 10 is applied to the radiation detector 30. The radiation R applied to the radiation detector 30 is
The scintillator 33 converts the incident radiation into visible light that emits light with an intensity corresponding to the intensity. The visible light after the conversion is received by the photodiode 31E of each solid-state photodetecting element 31 facing each part of the scintillator 33, and a signal charge is generated in the photodiode 31E.

【0028】次いで走査パルス発生器35より、まず走査
線32M1 に転送パルスが送られ、走査線32M1 に接続さ
れた、図4において斜線の付された各固体光検出素子31
は、スイッチが「入」状態(固体光検出素子31の転送電
極31Jに電圧がかかり、信号線31B/31H間を電流が流
れる状態)となる。すなわち、フォトダイオード31Eで
発生した信号電荷は薄膜トランジスタ31Gを通じて転送
される。これにより、図4において斜線の付された各固
体光検出素子31にそれぞれ蓄電された信号電荷は信号線
32Nを通じて転送レジスタ36に同時に送られる。転送レ
ジスタ36の出力端子37からは、各固体光検出素子31毎に
蓄電された信号が時系列的に取り出される。
[0028] Then the scanning pulse generator 35, firstly transfer pulse to the scan line 32M 1 are transmitted, is connected to the scanning line 32M 1, each solid-state photodetection elements attached diagonal lines in FIG. 4 31
Indicates that the switch is in the “ON” state (a voltage is applied to the transfer electrode 31J of the solid-state photodetection element 31, and a current flows between the signal lines 31B / 31H). That is, the signal charge generated in the photodiode 31E is transferred through the thin film transistor 31G. As a result, the signal charges stored in the solid-state photodetector elements 31 hatched in FIG.
It is simultaneously sent to the transfer register 36 through 32N. From the output terminal 37 of the transfer register 36, the signal stored for each solid-state photodetection element 31 is taken out in time series.

【0029】次に走査パルス発生器35より走査線32M3
に転送パルスが送られ、上述と同様の作用により走査線
32M3 に接続された固体光検出素子31より画像信号が出
力される。
Next, the scanning line 32M 3 from the scanning pulse generator 35.
A transfer pulse is sent to the
An image signal is output from the solid-state photodetector 31 connected to 32M 3 .

【0030】この作用を走査線32M5 ,32M7 に対して
順次おこない、そののち走査線32M2 ,32M4 ,32
6 ,32M8 に対して同様の作用が順次なされる。
This operation is sequentially performed on the scanning lines 32M 5 and 32M 7 , and then the scanning lines 32M 2 , 32M 4 and 32.
The same action is sequentially performed on M 6 and 32 M 8 .

【0031】このようにマトリックスの行方向に非直線
的に設けられた走査線32M1 ,32M2 ,……の奇数番目
の走査線32M1 ,32M3 ,……に走査パルスを送ること
により、固体光検出器32の全面に分布する、半分の固体
光検出素子31より画像信号を読み出し、次いで偶数番目
の走査線32M2 ,32M4 ,……に走査パルスを送ること
により、残りの固体光検出素子31より画像信号を読み出
すため、画像信号の読み出し始めから読み出し完了まで
に要する時間差を有する固体光検出素子31が、固体光検
出器32全体として平均的に分布し、この時間差の間に各
固体光検出素子31に蓄電される暗電流によるノイズ信号
も固体光検出器32全体として平均的に分布することとな
る。
By sending the scan pulse to the odd-numbered scan lines 32M 1 , 32M 3 , ... Of the scan lines 32M 1 , 32M 2 ,. Image signals are read from the half of the solid-state photodetectors 31 distributed over the entire surface of the solid-state photodetector 32, and then scan pulses are sent to the even-numbered scan lines 32M 2 , 32M 4 ,. Since the image signal is read from the detection element 31, the solid-state photodetection elements 31 having a time difference required from the start of reading the image signal to the completion of the reading are uniformly distributed as the whole of the solid-state photodetector 32, and each of the solid-state photodetectors during this time difference The noise signal due to the dark current stored in the solid-state photodetector 31 will also be distributed evenly over the entire solid-state photodetector 32.

【0032】上述のように本実施例の放射線検出器によ
れば、検出された画像信号により再生される放射線画像
を画像全体に亘って均一なS/Nとすることができる。
As described above, according to the radiation detector of this embodiment, the radiation image reproduced by the detected image signal can have a uniform S / N over the entire image.

【0033】なお、再生される放射線画像を例えば動画
として使用する場合のように、高分解能を要しない画像
を再生するときは、上記本実施例の放射線検出器におい
て、奇数番目の走査線32M1 ,32M3 ,……に走査パル
スを送ることにより得られる画像信号のみ、または偶数
番目の走査線32M2 ,32M4 ,……に走査パルスを送る
ことにより得られる画像信号のみを用いて、概略の画像
を再生することもでき、この場合、画像信号の読出し速
度を向上させることができる。
When reproducing an image that does not require high resolution, such as when the reproduced radiation image is used as a moving image, in the radiation detector of this embodiment, the odd-numbered scanning line 32M 1 is used. , 32M 3 , ..., using only the image signal obtained by sending the scan pulse, or using only the image signal obtained by sending the scan pulse to the even-numbered scan lines 32M 2 , 32M 4 ,. Image can be reproduced, and in this case, the reading speed of the image signal can be improved.

【0034】本発明による放射線検出器は上記実施例の
態様に限るものではなく、例えば図5に示すように走査
線32M1 ,32M2 ,……が、固体光検出器32を構成する
固体光検出素子31のマトリックスの、1行とびの固体光
検出素子31を各行交互にそれぞれ接続するような構成の
態様を採ることもできる。
The radiation detector according to the present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the scanning lines 32M 1 , 32M 2 , ... As shown in FIG. It is also possible to adopt an aspect in which the solid-state photodetection elements 31 in each row of the matrix of the detection elements 31 are alternately connected to each row.

【0035】図5に示した固体光検出器32は、マトリッ
クスの左端列の第1行目にある固体光検出素子31に接続
された走査線32M3 に転送パルスが送られ、この走査線
32M3 に接続された複数の固体光検出素子31より画像信
号が読み出され、次いで第5行目にある固体光検出素子
31に接続された走査線32M7 に転送パルスが送られ、こ
の走査線32M7 に接続された複数の固体光検出素子31よ
り画像信号が読出される。
In the solid-state photodetector 32 shown in FIG. 5, a transfer pulse is sent to the scanning line 32M 3 connected to the solid-state photodetecting element 31 in the first row of the leftmost column of the matrix, and this scanning line is sent.
Image signals are read out from a plurality of solid-state photodetector elements 31 connected to 32M 3 , and then the solid-state photodetector elements in the fifth row are read.
31 transfer pulse to the scanning lines 32M 7 connected is sent to the image signal is read out from the plurality of solid state light detection element 31 connected to the scanning line 32M 7.

【0036】次に走査線32M4 ,32M8 に順次転送パル
スが送られて上述の作用と同様の作用がなされ、その後
順次走査線32M1 ,32M5 ,32M2 ,32M6 に転送パル
スが送られる。各走査線に接続された各固体光検出素子
31から、各転送パルスが送られた順に画像信号が読み出
される。
Next, the transfer pulse is sequentially sent to the scanning lines 32M 4 and 32M 8 to perform the same operation as described above, and then the transfer pulse is sent to the successive scanning lines 32M 1 , 32M 5 , 32M 2 and 32M 6. To be Each solid-state photodetector connected to each scanning line
Image signals are read from 31 in the order in which each transfer pulse is sent.

【0037】このように本実施例の放射線検出器によれ
ば、放射線検出器の全面に亘って離散的に画像信号を読
み出すため、読み出された画像信号に基づいて再生され
る放射線画像は、画像全体として暗電流ノイズが平均化
されてS/Nが平均化される。
As described above, according to the radiation detector of this embodiment, since the image signal is discretely read over the entire surface of the radiation detector, the radiation image reproduced based on the read image signal is The dark current noise is averaged and the S / N is averaged for the entire image.

【0038】なお本発明による放射線検出器は、必ずし
も上記実施例のようにシンチレータを用いる構成のもの
に限るものではなく、上記実施例の放射線検出器におい
て、固体光検出器の代わりに、例えば前述した(i) 放射
線の透過方向の厚さが通常のものより10倍程度厚く設定
された固体光検出器、または(ii)放射線の透過方向に、
金属板を介して2つ以上積層された固体光検出器、また
は(iii) CdTe等の半導体放射線検出器などを用いた
構成を採用した場合は、シンチレータを具備する必要は
ない。
The radiation detector according to the present invention is not necessarily limited to the one using the scintillator as in the above-mentioned embodiment, but in the radiation detector of the above-mentioned embodiment, instead of the solid-state photodetector, for example, the above-mentioned (I) The solid-state photodetector whose thickness in the radiation transmission direction is set to be about 10 times thicker than the normal one, or (ii) in the radiation transmission direction,
If two or more solid-state photodetectors stacked with a metal plate interposed therebetween or (iii) a semiconductor radiation detector such as CdTe are used, there is no need to provide a scintillator.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の放射線画像読出方法に用いられる放射
線検出器の一実施態様を表す平面図
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a radiation detector used in a radiation image reading method of the present invention.

【図2】本実施例の放射線検出器を構成する固体光検出
器の詳細な構成を示す構成図
FIG. 2 is a configuration diagram showing a detailed configuration of a solid-state photodetector that constitutes the radiation detector of this embodiment.

【図3】被写体の放射線画像を検出する放射線検出器の
配置を示す配置図
FIG. 3 is a layout diagram showing a layout of radiation detectors that detect a radiation image of a subject.

【図4】放射線検出器の走査線の配線状態を模式的に示
す模式図
FIG. 4 is a schematic diagram schematically showing a wiring state of scanning lines of a radiation detector.

【図5】他の実施態様の走査線の配線状態を示す模式図FIG. 5 is a schematic diagram showing a wiring state of scanning lines according to another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 被写体 20 放射線源 30 放射線検出器 31 固体光検出素子 31A 基板 31B,31H 信号線 31C,31F アモルファスシリコン 31D 透明電極 31E フォトダイオード 31G 薄膜トランジスタ 31J 転送電極 32 固体光検出器 32M 走査線 32N 信号線 33 シンチレータ 34 転送部 35 走査パルス発生器 36 転送レジスタ 37 出力端子 38 光電変換部 10 Subject 20 Radiation source 30 Radiation detector 31 Solid-state photodetector 31A Substrate 31B, 31H Signal line 31C, 31F Amorphous silicon 31D Transparent electrode 31E Photodiode 31G Thin film transistor 31J Transfer electrode 32 Solid-state photodetector 32M Scan line 32N Signal line 33 Scintillator 34 Transfer unit 35 Scanning pulse generator 36 Transfer register 37 Output terminal 38 Photoelectric conversion unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/14 H04N 5/32 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H01L 27/14 H04N 5/32

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像情報を担持する放射線を検出して全
体として放射線画像を表す画像信号に変換して蓄積する
マトリックス状に配列された多数の固体光検出素子から
なる放射線検出器より、該画像信号を読み出す放射線画
像信号読出方法において、 前記マトリックスの一方の端列から他方の端列に向け
て、複数の行にまたがって非直線的に固体光検出素子よ
り画像信号を読み出し、該読出しの始点をずらせて、既
に読出し済の固体光検出素子と重複しないように、前記
読出しを繰り返すことにより、該放射線検出器の全体に
亘って読出しを行うことを特徴とする放射線画像信号読
出方法。
1. A radiation detector comprising a large number of solid-state photodetection elements arranged in a matrix for detecting radiation carrying image information, converting it into an image signal representing a radiation image as a whole, and accumulating the image signal. In a radiation image signal reading method for reading a signal, an image signal is non-linearly read from a solid-state photodetector over a plurality of rows from one end column to the other end column of the matrix, and the starting point of the reading is performed. The radiation image signal reading method is characterized in that the reading is repeated over the entire radiation detector by repeating the reading so as not to overlap with the already read solid-state light detecting element.
【請求項2】 画像情報を担持する放射線を検出して全
体として放射線画像を表す画像信号に変換して蓄積する
マトリックス状に配列された多数の固体光検出素子と、
該マトリックスの一方の端列から他方の端列に向けて複
数の行にまたがって非直線的に複数の前記固体光検出素
子を接続し、全体として重複することなく全固体光検出
素子を接続する、前記各固体光検出素子より画像信号を
出力せしめる走査信号を伝達する複数の走査線と、該マ
トリックスの各列の前記固体光検出素子に各列ごとに接
続された、前記固体光検出素子により検出された画像信
号を外部に伝達する信号線とを備えたことを特徴とする
放射線検出器。
2. A large number of solid-state photodetection elements arranged in a matrix for detecting radiation carrying image information, converting it into an image signal representing a radiation image as a whole, and accumulating it.
A plurality of solid-state photodetection elements are connected non-linearly across a plurality of rows from one end column of the matrix to the other end column, and all solid-state photodetection elements are connected without overlapping as a whole. A plurality of scanning lines transmitting a scanning signal for outputting an image signal from each of the solid-state photodetectors, and the solid-state photodetectors connected to each of the solid-state photodetectors of each column of the matrix, A radiation detector, comprising: a signal line for transmitting the detected image signal to the outside.
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