JPH0772258A - Radiation detector - Google Patents

Radiation detector

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Publication number
JPH0772258A
JPH0772258A JP5217305A JP21730593A JPH0772258A JP H0772258 A JPH0772258 A JP H0772258A JP 5217305 A JP5217305 A JP 5217305A JP 21730593 A JP21730593 A JP 21730593A JP H0772258 A JPH0772258 A JP H0772258A
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JP
Japan
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image
radiation
solid
photoelectric conversion
transfer
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Withdrawn
Application number
JP5217305A
Other languages
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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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP5217305A priority Critical patent/JPH0772258A/en
Publication of JPH0772258A publication Critical patent/JPH0772258A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To make it possible to perform the low-resolution high-speed reading and the high-resolution reading of a radiation image selectively by one radiation detector. CONSTITUTION:A second transistor 33 is provided so that the transistor 33 may be commonly connected to transistors 31G of four neighboring solid-state photodetector elements Pa, Pb, Pc and Pd each comprising a photodiode 31E and the transistor 31G that is connected to the photodiode 31E. At the time of a high-resolution mode, the transistors 31G are sequentially made ON for each of solid-state photodetector elements Pa, Pb, Pc and Pd, and the individual image signal is obtained. At the time of a low-resolution high-speed mode, all four transistors 31G and the second transistor 33 are turned ON at the same time.

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素
子からの画像信号の読出し方法を改良した放射線検出器
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 radiation detector, and more particularly to an improvement of the radiation detector which improves the method of reading out image signals from a large number of solid-state photodetector elements constituting the radiation detector. .

【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
トリッ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 comprises, for example, a plurality of solid-state photodetector elements 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 for converting radiation into visible light is laminated on a solid-state photodetector composed of a plurality of signal lines and scanning lines which 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
対応して設けられた転送部から、所定の読出手段により
読み出されて外部に出力される。
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 by a predetermined reading means from a transfer section provided corresponding to each solid-state photodetecting element of the radiation detector and output to the outside.

【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、マトリッ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 signals are read-out signals input to the scanning lines in the same manner as the radiation detectors described above, and the solid-state photodetection elements arranged in a matrix form (a number of elements constituting the radiation detectors (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】ところで放射線検出器
は、上述のようにほぼリアルタイムで放射線画像信号を
得ることができるため、例えば30Hz程度の周期で被写体
の放射線画像信号を次々に検出して可視画像化すること
により、被写体の放射線画像を動画像として再生するこ
とができる。このような高速の動画像においては、動画
像を構成する多数の放射線画像のそれぞれの解像度は、
静止画像の解像度ほど高解像度である必要はない。また
静止画像であっても、それほど高解像度が要求されず、
ある程度低い解像度であっても観察読影性に影響を与え
ない場合もある。特に上述の動画像の場合は、各画像の
解像度よりも画像の出力速度の高速化が要求される。
By the way, since the radiation detector can obtain a radiation image signal in almost real time as described above, it is possible to detect the radiation image signal of the subject one after another in a cycle of, for example, about 30 Hz and to make it visible. By imaging, the radiation image of the subject can be reproduced as a moving image. In such a high-speed moving image, the resolution of each of the many radiographic images that make up the moving image is
It does not have to be as high in resolution as a still image. Also, even for still images, high resolution is not required,
Even if the resolution is low to some extent, it may not affect the observation and interpretation. In particular, in the case of the moving image described above, it is required that the output speed of the image be higher than the resolution of each image.

【0015】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、低解像度の画像信号と高解像度の画像信号とのう
ち一方を選択的に出力し、低解像度の画像信号を出力す
る場合は、高解像度の画像信号を出力する場合より高速
に出力す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 in the case of selectively outputting one of a low resolution image signal and a high resolution image signal to output a low resolution image signal, An object of the present invention is to provide a radiation detector that outputs at a higher speed than when a high-resolution image signal is output.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の放射線検出器
は、各光電変換部にそれぞれ接続された第1の転送部か
ら、各光電変換部がそれぞれ検出した画像信号を各別に
順次出力することによって、高解像度の画像を再生し得
る画像信号を出力する。一方、隣接する複数の光電変換
部がそれぞれ検出した画像信号を第1の転送部より同時
に出力し、これら複数の第1の転送部に共通に接続され
た第2の転送部により、第1の転送部を通過した画像信
号を合わせ、この第2の転送部より出力することによっ
て、その複数の光電変換部が検出した複数の画像信号を
1つの画像信号として出力し、それによって複数の光電
変換部を1つの大きな画素として取り扱うことができ
る。この場合、画像全体としては低解像度の画像を再生
し得る画像信号を出力することとなる。また後者の場合
は、複数の光電変換部からの画像信号を1つの転送部
(第2の転送部)により出力するため、放射線検出器全
体として出力に要する第2の転送部のスイッチング動作
時間の総和は、各光電変換部より各別に画像信号を出力
する第1の転送部のスイッチング動作時間の総和より短
く、したがって画像信号の出力時間が短縮される。
A radiation detector according to the present invention sequentially outputs image signals detected by each photoelectric conversion unit from a first transfer unit connected to each photoelectric conversion unit. An image signal capable of reproducing a high-resolution image is output by. On the other hand, the image signals respectively detected by a plurality of adjacent photoelectric conversion units are simultaneously output from the first transfer unit, and the second transfer units commonly connected to the plurality of first transfer units make the first By combining the image signals that have passed through the transfer unit and outputting them from the second transfer unit, the plurality of image signals detected by the plurality of photoelectric conversion units are output as one image signal, and as a result, the plurality of photoelectric conversions are performed. The part can be treated as one large pixel. In this case, an image signal capable of reproducing a low resolution image is output as the entire image. In the latter case, since the image signals from the plurality of photoelectric conversion units are output by one transfer unit (second transfer unit), the switching operation time of the second transfer unit required for output as the entire radiation detector is reduced. The sum total is shorter than the sum of the switching operation times of the first transfer units that individually output image signals from the respective photoelectric conversion units, and therefore the output time of the image signals is shortened.

【0017】すなわち本発明の第1の放射線検出器は請
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す
る光電変換部と、該光電変換部に蓄電された画像信号
を、所定の走査信号に応じて該光電変換部より外部へ出
力する転送部とからなる固体光検出素子が2次元状に多
数配列されてなる放射線検出器において、前記転送部
が、前記各光電変換部ごとに設けられ該光電変換部によ
り変換された画像信号を各別に出力する第1の転送部
と、隣接する複数の前記光電変換部に設けられた複数の
前記第1の転送部に共通に接続され、該複数の第1の転
送部を通して出力された信号を出力する第2の転送部
と、前記第1の転送部と前記第2の転送部とを切り替
え、前記隣接する複数の光電変換部からの出力を各別に
出力する高解像モードと前記第1の転送部を通して出力
された信号を合わせて出力する低解像高速モードとを選
択する切替手段とからなることを特徴とするものであ
る。
That is, the first radiation detector of the present invention has a photoelectric conversion unit for detecting radiation carrying image information and converting it into an image signal representing a radiation image as a whole, as described in claim 1. A radiation detector comprising a plurality of solid-state photodetection elements arranged two-dimensionally, the transfer section outputting an image signal stored in the photoelectric conversion section to the outside according to a predetermined scanning signal. A plurality of transfer units that are provided for each of the photoelectric conversion units and that individually output the image signals converted by the photoelectric conversion units and that are provided in a plurality of adjacent photoelectric conversion units. A second transfer unit that is commonly connected to the first transfer unit and outputs a signal output through the plurality of first transfer units; and the first transfer unit and the second transfer unit. To switch the plurality of adjacent photoelectric It is characterized by comprising switching means for selecting a high resolution mode in which the output from the conversion unit is separately output and a low resolution high speed mode in which the signals output through the first transfer unit are output together. It is a thing.

【0018】ここで上記隣接するとは、上記2次元配列
の縦方向、横方向、斜め方向の少なくとも1方向に連続
することを意味するものである。
Here, the term "adjacent" means that the two-dimensional array is continuous in at least one of the vertical direction, the horizontal direction, and the oblique direction.

【0019】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ッ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、(i
i)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 photo-detecting elements arranged in a matrix of a transparent conductive film and a conductive film with an amorphous semiconductor film sandwiched between them and a pattern formed in a matrix so as to be 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. Vessel, (i
It is possible to use a solid-state photodetector in which i) two or more layers are laminated in the radiation transmission direction via a metal plate, and (iii) a semiconductor radiation detector such as CdTe. Further, it is also possible to use a solid-state photodetector including a solid-state photodetection element such as an ordinary photodiode. In this case, Gd 2 which is irradiated with radiation and is converted into visible light having an intensity corresponding to the intensity of the radiation
A scintillator made of a fluorescent substance such as O 2 S or CsI may be laminated on the solid-state photodetector.

【0020】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.

【0021】また上記第1および第2の転送部として
は、例えばトランジスタを使用することができる。
As the first and second transfer parts, for example, transistors can be used.

【0022】[0022]

【作用および発明の効果】本発明の放射線検出器によれ
ば、所望の解像度に応じて切替手段により第1の転送部
または第2の転送部のスイッチング動作が選択され、高
解像モードが選択された場合は、各光電変換部によりそ
れぞれ変換された画像信号は第1の転送部によって各別
に順次出力されるため、放射線検出器全体として画像信
号の出力時間は長くなるが、光電変換部の数と同一の解
像度の画像信号が出力されるため、高解像度の画像を再
生することができる。一方、低解像高速モードが選択さ
れた場合は、互いに隣接する複数の光電変換部によりそ
れぞれ検出された画像信号は、各第1の転送部によって
同時に出力され、この同時に出力された複数の画像信号
は第2の転送部により合わされて出力される。この場
合、第1の転送部を介して1つの第2の転送部に接続さ
れた複数の光電変換部が検出した複数の画像信号が、1
つの画像信号として出力され、それによって複数の光電
変換部を1つの大きな画素として取り扱うことができ
る。このため、画像全体としては低解像度の画像を再生
し得る画像信号を出力することとなる。また複数の光電
変換部からの画像信号を1つの転送部(第2の転送部)
により出力するため、放射線検出器全体として出力に要
する第2の転送部のスイッチング動作時間の総和は、各
光電変換部より各別に画像信号を出力する第1の転送部
のスイッチング動作時間の総和より短く、したがって画
像信号の出力時間は高速化される。
According to the radiation detector of the present invention, the switching operation of the first transfer section or the second transfer section is selected by the switching means according to the desired resolution, and the high resolution mode is selected. In this case, since the image signals converted by the photoelectric conversion units are sequentially output by the first transfer unit, the output time of the image signal becomes longer as a whole of the radiation detector. Since the image signals having the same resolution as the number are output, a high-resolution image can be reproduced. On the other hand, when the low resolution high speed mode is selected, the image signals respectively detected by the plurality of photoelectric conversion units adjacent to each other are simultaneously output by each first transfer unit, and the plurality of simultaneously output images are output. The signals are combined and output by the second transfer unit. In this case, the plurality of image signals detected by the plurality of photoelectric conversion units connected to one second transfer unit via the first transfer unit are 1
It is output as one image signal, whereby a plurality of photoelectric conversion units can be handled as one large pixel. Therefore, an image signal capable of reproducing a low resolution image is output as the entire image. Further, the image signals from the plurality of photoelectric conversion units are transferred to one transfer unit (second transfer unit).
Therefore, the sum of the switching operation times of the second transfer units required for the radiation detector as a whole to be output is greater than the sum of the switching operation times of the first transfer units that individually output the image signals from the photoelectric conversion units. Therefore, the output time of the image signal is shortened and the output time is shortened.

【0023】このように本発明の放射線検出器によれ
ば、低解像度の画像信号と高解像度の画像信号とを選択
的に出力することができ、低解像度の画像信号を出力す
る場合は、高解像度の画像信号を出力する場合より高速
に出力することができる。
As described above, according to the radiation detector of the present invention, a low resolution image signal and a high resolution image signal can be selectively output, and when a low resolution image signal is output, a high resolution image signal is output. It is possible to output at a higher speed than when an image signal of resolution is output.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明による放射線検出器の実施例に
ついて図面を用いて説明する。
Embodiments of the radiation detector according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】図1は本発明の放射線検出器の一実施態様
の概略構成を示すブロック図、図2は本実施例の放射線
検出器を用いた放射線画像情報検出システムの概略を示
すシステム図である。図示の放射線検出器30は、図2に
示すように放射線源20より出射され被写体10を透過した
放射線Rを受けて可視光に変換する平面状のシンチレー
タ32と、このシンチレータ32に積層された、シンチレー
タ32の各部により変換された可視光をそれぞれ検出して
全体として放射線画像を表す画像信号Eに変換する2次
元状に多数の固体光検出素子P(Pa,Pb,Pc,P
d)が配された固体光検出器31とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a radiation detector of the present invention, and FIG. 2 is a system diagram showing an outline of a radiation image information detection system using the radiation detector of this embodiment. . As shown in FIG. 2, the illustrated radiation detector 30 is stacked on the scintillator 32, and a flat scintillator 32 that receives the radiation R emitted from the radiation source 20 and transmitted through the subject 10 and converts it into visible light. A large number of two-dimensional solid-state photodetectors P (Pa, Pb, Pc, P) that detect the visible light converted by each part of the scintillator 32 and convert it into an image signal E representing a radiation image as a whole.
solid-state photodetector 31 in which d) is arranged.

【0026】ここで固体光検出素子Pの詳細な構造を図
3に示す。各固体光検出素子P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とからなるフォトダイオード31E、アモファスシ
リコン31Fおよび31F内に設けられたゲートとしての転
送電極31Jからなる第1の薄膜トランジスタ31Gにより
形成されている。
Here, the detailed structure of the solid-state photodetector P is shown in FIG. Each solid-state photodetector P is a signal line made of a conductive film patterned on a substrate 31A made of a resin sheet.
31B and 31H, which are formed by a photodiode 31E composed of an amorphous silicon 31C and a transparent electrode 31D, and a first thin film transistor 31G composed of a transfer electrode 31J as a gate provided in the amorphous silicon 31F and 31F.

【0027】また図1(A)に示すように隣接する縦2
個×横2個(合計4個)の固体光検出素子Pa,Pb,
Pc,Pdにそれぞれ接続されてなる第1の薄膜トラン
ジスタ(以下、単に第1のトランジスタと略す)31G
に、図1(B)に示すように共通に接続される第2の薄
膜トランジスタ(以下、単に第2のトランジスタと略
す)33が固体光検出器31の全面に亘って設けられてい
る。
Further, as shown in FIG.
X 2 horizontal (4 in total) solid-state photodetectors Pa, Pb,
A first thin film transistor (hereinafter simply referred to as the first transistor) 31G connected to Pc and Pd, respectively
In addition, as shown in FIG. 1B, a second thin film transistor (hereinafter, simply referred to as a second transistor) 33 commonly connected is provided over the entire surface of the solid-state photodetector 31.

【0028】さらに上記第1のトランジスタ31Gおよび
第2のトランジスタ33の開閉を制御する切換信号を発生
する切換手段34と、この切換信号に応じた走査パルスを
発生する走査パルス発生器35と、第1のトランジスタ31
Gおよび第2のトランジスタ33を介して各フォトダイオ
ード31Eにより変換された画像信号が転送出力される転
送レジスタ36とを備えている。
Further, a switching means 34 for generating a switching signal for controlling opening / closing of the first transistor 31G and the second transistor 33, a scanning pulse generator 35 for generating a scanning pulse according to the switching signal, 1 transistor 31
A transfer register 36 to which the image signal converted by each photodiode 31E is transferred and output via G and the second transistor 33.

【0029】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。
Next, the operation of the radiation detector 30 of this embodiment will be described.

【0030】図2に示すように放射線検出器30に被写体
10を介して放射線Rが照射され、放射線Rの照射を受け
た放射線検出器30は、シンチレータ32によりこの放射線
Rをその強度に応じた可視光に変換する。したがってこ
の可視光は被写体10の放射線画像情報を担持し、各固体
光検出素子Pのフォトダイオード31Eに受光され、フォ
トダイオード31Eにおいてこの画像情報に応じた信号電
荷が発生する。このようにして各固体光検出素子Pに入
射した放射線Rの強度に比例した信号電荷が発生する。
As shown in FIG. 2, the radiation detector 30 is provided with an object.
The radiation R is irradiated via 10 and the radiation detector 30 which has been irradiated with the radiation R converts this radiation R into visible light according to its intensity by the scintillator 32. Therefore, this visible light carries the radiation image information of the subject 10 and is received by the photodiode 31E of each solid-state light detecting element P, and a signal charge according to this image information is generated in the photodiode 31E. In this way, a signal charge proportional to the intensity of the radiation R incident on each solid-state photodetector P is generated.

【0031】ここで高解像度の画像を再生する画像信号
を出力させたい場合は、図示しない入力手段により切換
手段34に高解像度を示す信号を入力し、切換手段34は入
力された信号に応じた高解像モード信号を発生し、走査
パルス発生器35にこの高解像モード信号を入力する。走
査パルス発生器35は入力されたモード信号により固体光
検出素子Paに備えられたトランジスタ31Gと第2のト
ランジスタ33とを同時にON状態(図3において転送電
極31Jに電圧がかかり、信号線31B/31H間を電流が流
れる状態)にするとともに、他の固体光検出素子Pb,
Pc,Pdに備えられた第1のトランジスタ31GをOF
F状態に保つ。これにより固体光検出素子Paに蓄電さ
れた画像信号は転送レジスタ36に送られる。続いて、固
体光検出素子Pbの第1のトランジスタ31Gと第2のト
ランジスタ33とが同時にON状態にされるとともに他の
3つの第1のトランジスタ31GをOFF状態として固体
光検出素子Pbに蓄電された画像信号を転送レジスタ36
に送る。
When it is desired to output an image signal for reproducing a high-resolution image, a signal indicating high resolution is input to the switching means 34 by an input means (not shown), and the switching means 34 responds to the input signal. A high resolution mode signal is generated, and this high resolution mode signal is input to the scanning pulse generator 35. The scanning pulse generator 35 simultaneously turns on the transistor 31G provided in the solid-state photodetector Pa and the second transistor 33 according to the input mode signal (voltage is applied to the transfer electrode 31J in FIG. 3, and the signal line 31B / Current between 31H) and other solid-state photodetector Pb,
The first transistor 31G provided in Pc and Pd is turned off.
Keep in F state. As a result, the image signal stored in the solid-state photodetector Pa is sent to the transfer register 36. Then, the first transistor 31G and the second transistor 33 of the solid-state photodetector Pb are simultaneously turned on, and the other three first transistors 31G are turned off, and the solid-state photodetector Pb is charged. Image signal transfer register 36
Send to.

【0032】以上の動作を他の固体光検出素子Pc,P
dについて順次繰り返すことによって、固体光検出素子
Pa,Pb,Pc,Pdより各別に順次画像信号を転送
レジスタ36に格納し、図示しない画像再生手段により、
転送レジスタ36から時系列的にこれら画像信号を読み出
し、これらの画像信号に基づいて放射線画像を再生する
ことにより高解像度の画像を得ることができる。
The above operation is performed by using the other solid-state photodetectors Pc, P
By sequentially repeating for d, image signals are sequentially stored in the transfer register 36 from the solid-state photodetectors Pa, Pb, Pc, and Pd, respectively, and the image reproduction means (not shown)
It is possible to obtain a high-resolution image by reading out these image signals from the transfer register 36 in time series and reproducing the radiation image based on these image signals.

【0033】一方、低解像度の画像を示す画像信号を高
速に出力させたい場合は、切換手段に低解像度を示す信
号を入力し、切換手段34は入力された信号に応じた低解
像モード信号を発生し、走査パルス発生器35にこのモー
ド信号を入力する。走査パルス発生器35は入力されたモ
ード信号により固体光検出素子Pa,Pb,Pc,Pd
の各第1のトランジスタ31Gおよび第2のトランジスタ
33を同時にON状態とする。この動作により、各固体光
検出素子Pa,Pb,Pc,Pdに蓄電された画像信号
はそれぞれ各第1のトランジスタ31Gを通過し、第2の
トランジスタ33により加算されて1つの画像信号となっ
て転送レジスタ36に入力される。転送レジスタ36に格納
される画像信号は、4つの固体光検出素子Pa,Pb,
Pc,Pdごとに1つであるから、この画像信号に基づ
いて再生される放射線画像は、高解像度の1/4の解像
度の画像となる。しかし、4つの第1のトランジスタ31
Gおよび第2のトランジスタ33を1回だけ開閉するだけ
であるから、それに要する動作時間は、高解像モードの
場合の約1/4となり、画像信号の出力時間を高速化す
ることができる。
On the other hand, when it is desired to output an image signal showing a low resolution image at high speed, a signal showing a low resolution is input to the switching means, and the switching means 34 outputs a low resolution mode signal corresponding to the input signal. Is generated and this mode signal is input to the scanning pulse generator 35. The scanning pulse generator 35 receives the solid-state photodetectors Pa, Pb, Pc, Pd according to the input mode signal.
Each first transistor 31G and second transistor of
33 is turned on at the same time. By this operation, the image signals stored in the solid-state photodetectors Pa, Pb, Pc, and Pd pass through the first transistors 31G, respectively, and are added by the second transistor 33 to form one image signal. It is input to the transfer register 36. The image signal stored in the transfer register 36 includes four solid-state photodetectors Pa, Pb,
Since there is one for each of Pc and Pd, the radiation image reproduced based on this image signal is an image having a resolution of 1/4 of the high resolution. However, the four first transistors 31
Since the G and the second transistor 33 are opened and closed only once, the operation time required for this is about 1/4 of that in the high resolution mode, and the output time of the image signal can be shortened.

【0034】このように本実施例の放射線検出器によれ
ば、1つの放射線検出器で低解像度の画像を表す画像信
号と高解像度の画像を表す画像信号とのうち一方を選択
的に得ることができ、また低解像度の画像信号を出力す
る場合は、高解像度の画像信号を出力する場合よりも高
速化することができる。
As described above, according to the radiation detector of this embodiment, one radiation detector selectively obtains one of an image signal representing a low-resolution image and an image signal representing a high-resolution image. In addition, when outputting a low-resolution image signal, the speed can be increased as compared to when outputting a high-resolution image signal.

【0035】なお、本発明の放射線検出器は低解像度高
速モードにおいて縦m個×横n個の固体光検出素子を1
つの画素として取扱うように第2のトランジスタを接続
すればよく、上記実施例の如く、縦2個×横2個の固体
光検出素子を1つの画素として取扱うもののほか、図4
に示すように縦4個×横1個の固体光検出素子を1つの
第2のトランジスタ33により接続することにより、1つ
の画素として取扱うような構成を採ることもできる。
In the radiation detector of the present invention, in the low-resolution high-speed mode, the number of the vertical m × horizontal n solid-state photodetectors is 1.
The second transistor may be connected so as to be treated as one pixel, and in addition to the one in which two vertical × two horizontal solid-state photodetectors are treated as one pixel as in the above embodiment, FIG.
As shown in (4), by connecting four vertical × one horizontal solid-state photodetectors by one second transistor 33, it is possible to adopt a configuration in which they are handled as one pixel.

【0036】また本実施例の固体光検出器として、例え
ば前述した(i) 放射線の透過方向の熱さが通常のものよ
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、(iii) CdTe等の半導体放射線検出器
などを使用することでき、このような固体光検出器は放
射線を直接に電気信号等に変換することができ、この場
合の放射線検出器は、放射線を可視光に変換するシンチ
レータを具備しない構成を採ることができる。
As the solid-state photodetector of this embodiment, for example, (i) the solid-state photodetector in which the heat in the radiation transmitting direction is set to be about 10 times thicker than the normal one, or (ii) the radiation transmitting In the direction, a solid-state photodetector in which two or more layers are stacked via a metal plate, (iii) a semiconductor radiation detector such as CdTe, etc. can be used. Etc., and the radiation detector in this case can have a configuration without a scintillator that converts radiation into visible light.

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

【図1】(A)本発明の放射線検出器の一実施例の構成
を示すブロック図 (B)(A)に示した放射線検出器の一部を抜粋したブ
ロック図
FIG. 1A is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a radiation detector of the present invention. FIG. 1B is a block diagram showing a part of the radiation detector shown in FIG. 1A.

【図2】図1に示す放射線検出器を用いた放射線画像情
報検出システムを示すシステム図
FIG. 2 is a system diagram showing a radiation image information detection system using the radiation detector shown in FIG.

【図3】固体光検出素子の詳細な構造を示す図FIG. 3 is a diagram showing a detailed structure of a solid-state photodetector.

【図4】本発明の放射線検出器の他の実施態様を示す図FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the radiation detector of the present invention.

【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 固体光検出器 31E フォトダイオード 31G 第1のトランジスタ 32 シンチレータ 33 第2のトランジスタ 34 切換手段 35 走査パルス発生器 36 転送レジスタ P,Pa,Pb,Pc,Pd 固体光検出素子 10 subject 20 radiation source 30 radiation detector 31 solid-state photodetector 31E photodiode 31G first transistor 32 scintillator 33 second transistor 34 switching means 35 scanning pulse generator 36 transfer register P, Pa, Pb, Pc, Pd solid state Photo detector

───────────────────────────────────────────────────── 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 (1)

【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する光電変換
部と、該光電変換部に蓄電された画像信号を、所定の走
査信号に応じて該光電変換部より外部へ出力する転送部
とからなる固体光検出素子が2次元状に多数配列されて
なる放射線検出器において、 前記転送部が、前記各光電変換部ごとに設けられ該光電
変換部により変換された画像信号を各別に出力する第1
の転送部と、隣接する複数の前記光電変換部に設けられ
た複数の前記第1の転送部に共通に接続され、該複数の
第1の転送部を通して出力された信号を出力する第2の
転送部と、前記第1の転送部と前記第2の転送部とを切
り替え、前記隣接する複数の光電変換部からの出力を各
別に出力するモードと前記第1の転送部を通して出力さ
れた信号を合わせて出力するモードとを選択する切替手
段とからなることを特徴とする放射線検出器。
1. A photoelectric conversion unit for detecting radiation carrying image information and converting it into an image signal representing a radiation image as a whole, and an image signal stored in the photoelectric conversion unit according to a predetermined scanning signal. A radiation detector in which a plurality of solid-state photodetection elements, each of which is composed of a transfer section for outputting the photoelectric conversion section to the outside, are arranged in a two-dimensional manner, wherein the transfer section is provided for each photoelectric conversion section. First outputting the image signals converted by the unit separately
And a second transfer unit that is commonly connected to the plurality of first transfer units provided in the plurality of adjacent photoelectric conversion units and that outputs a signal output through the plurality of first transfer units. A mode in which a transfer unit, the first transfer unit and the second transfer unit are switched, and outputs from the plurality of adjacent photoelectric conversion units are separately output, and a signal output through the first transfer unit. And a switching means for selecting a mode for outputting the combined radiation.
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