JPS59226569A - Ｘ線画像読取装置 - Google Patents
Ｘ線画像読取装置Info
- Publication number
- JPS59226569A JPS59226569A JP58103450A JP10345083A JPS59226569A JP S59226569 A JPS59226569 A JP S59226569A JP 58103450 A JP58103450 A JP 58103450A JP 10345083 A JP10345083 A JP 10345083A JP S59226569 A JPS59226569 A JP S59226569A
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- JP
- Japan
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- rays
- electrodes
- photoelectric conversion
- ray
- conversion element
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
- H04N5/32—Transforming X-rays
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明は、被写体によるＸ線の吸収の割合に応じたＸ線
透視像を匣接電気信号に変換することにより、その場観
察の可能なＸ線画像読取装置に係わる。
透視像を匣接電気信号に変換することにより、その場観
察の可能なＸ線画像読取装置に係わる。
〈従来技術〉
Ｘ線は通常の光のように光学系を用いて結像をすること
ができない。したがって、医療用あるいは工業用の非破
壊検査用に用いられる装置に於ける撮影は、影絵的な結
像となる。これは受光部が被写体よりも大きくなければ
ならないという画像形成法に著しい制限を加える。即ち
、被写体から得られるＸ線透視像と同・等以上の面積を
有する大面積の感光材料が要求される。このため、従来
はもっばら銀塩写真が使用されてきた。しかし銀塩写真
は現像が不可避であり、取扱いが面倒であるのみでなく
、リアルタイムでの観察が出来ない。
ができない。したがって、医療用あるいは工業用の非破
壊検査用に用いられる装置に於ける撮影は、影絵的な結
像となる。これは受光部が被写体よりも大きくなければ
ならないという画像形成法に著しい制限を加える。即ち
、被写体から得られるＸ線透視像と同・等以上の面積を
有する大面積の感光材料が要求される。このため、従来
はもっばら銀塩写真が使用されてきた。しかし銀塩写真
は現像が不可避であり、取扱いが面倒であるのみでなく
、リアルタイムでの観察が出来ない。
そのため短時間で変化する現象の観察は不可能であった
。
。
現像が不必要でほとんど即時にＸ線透視像が得られる方
式として、２次元の撮像デバイスが応用されている。こ
の様なシステムではもちろんＸ線像を螢光板あるいはＸ
線イメージインテンシファイア−等で一旦光に変換し、
テレビカメラで撮像しているので受光面が大きい必要は
ない。しかしながら、得られる光像は非常に暗くかつ光
学系を用いるために４の低下をもたらす。ＩＣ技術の進
歩により高感度な撮像デバイス、Ｘ線撮像管が開発され
ているが、大面積、高感度、高解像度のものはまだ作ら
れていない。
式として、２次元の撮像デバイスが応用されている。こ
の様なシステムではもちろんＸ線像を螢光板あるいはＸ
線イメージインテンシファイア−等で一旦光に変換し、
テレビカメラで撮像しているので受光面が大きい必要は
ない。しかしながら、得られる光像は非常に暗くかつ光
学系を用いるために４の低下をもたらす。ＩＣ技術の進
歩により高感度な撮像デバイス、Ｘ線撮像管が開発され
ているが、大面積、高感度、高解像度のものはまだ作ら
れていない。
上記以外に電子写真法がＸ線写真に応用できることが示
され、いわゆるゼロラジオグラフィーも急激に発展しか
つ実用にも供されている。露光に対して広ラチチュード
であることにより軟組織の描写にすぐれ、乾式で現像可
能なため迅速処理ができる等多くの利点があるものの、
通常の電子写真プロセスによる繰り返し使用に耐えるた
めに感光体には種々のきびしい特性が要求される。特に
医療用においては極めて高い画像再現性が要求されるの
で、感光体の欠陥（部分的な特性劣化１機械的キズ等）
が画像に現われてはならず、高度な技術を必要とする。
され、いわゆるゼロラジオグラフィーも急激に発展しか
つ実用にも供されている。露光に対して広ラチチュード
であることにより軟組織の描写にすぐれ、乾式で現像可
能なため迅速処理ができる等多くの利点があるものの、
通常の電子写真プロセスによる繰り返し使用に耐えるた
めに感光体には種々のきびしい特性が要求される。特に
医療用においては極めて高い画像再現性が要求されるの
で、感光体の欠陥（部分的な特性劣化１機械的キズ等）
が画像に現われてはならず、高度な技術を必要とする。
また、実用化されているシステムは複雑な操作や作像処
理工程の後画像が得られ、装置も大型となる。ゼロラジ
オグラフィーはそれなりの特徴があるが、現状では低感
度等の問題点もあり、またリアルタイムでの観察も出来
なし）。銀塩写真、ゼロラジオグラフィーにより得られ
た画像のディジタル処理をするには更に電気信号に変換
するための装置を必要とし、電子計算機による画像処理
を行うには好ましい六方系ではない。
理工程の後画像が得られ、装置も大型となる。ゼロラジ
オグラフィーはそれなりの特徴があるが、現状では低感
度等の問題点もあり、またリアルタイムでの観察も出来
なし）。銀塩写真、ゼロラジオグラフィーにより得られ
た画像のディジタル処理をするには更に電気信号に変換
するための装置を必要とし、電子計算機による画像処理
を行うには好ましい六方系ではない。
〈発明の目的〉
本発明は、従来のＸ線用撮像素子のもつ種々の問題点に
鑑みてなされたもので、新規な構造をもつ大型二次元撮
像素子を用いることで、Ｘ線透視像の直接撮像を可能な
らしめ、リアルタイムで観察できることを特徴とする。
鑑みてなされたもので、新規な構造をもつ大型二次元撮
像素子を用いることで、Ｘ線透視像の直接撮像を可能な
らしめ、リアルタイムで観察できることを特徴とする。
更に少ないＸ線照射量で高解像、連続階調再現に優れた
Ｘ線像読取素子を提供することにある。
Ｘ線像読取素子を提供することにある。
〈実施例〉
多くの光導電性材料はＸ線に対して感度がありＸ線照射
量に応じて電気抵抗か変化する。この特性を利用して、
Ｘ線像を直接電気信号に変換することができる。Ｘ線に
よるキャリア発生効率は光導電材料及びＸ線のエネルギ
ーによって大きく異なるが、カドミウム化合物（ＣｄＴ
ｅ 、ＣｄＳｅ等）や鉛化合物等はＸ線に対する感度が
良好であり、量子効率が大きいことが知られている。本
発明はこれら光導電層にマトリックス電極を形成し、Ｘ
線吸収によって光導電層で発生したキャリアを直接読み
取ることを特徴とするものである。
量に応じて電気抵抗か変化する。この特性を利用して、
Ｘ線像を直接電気信号に変換することができる。Ｘ線に
よるキャリア発生効率は光導電材料及びＸ線のエネルギ
ーによって大きく異なるが、カドミウム化合物（ＣｄＴ
ｅ 、ＣｄＳｅ等）や鉛化合物等はＸ線に対する感度が
良好であり、量子効率が大きいことが知られている。本
発明はこれら光導電層にマトリックス電極を形成し、Ｘ
線吸収によって光導電層で発生したキャリアを直接読み
取ることを特徴とするものである。
本発明によるＸ線像読取素子の構造を第１図、その等価
回路および走査回路系を第２図に示す。
回路および走査回路系を第２図に示す。
絶縁性基板１上にストライプ状の電極２（Ｘ電極）を設
け、この上−面に光導電膜３を形成し、さらに電極２と
直交する様にストライプ電極４（Ｙ電極）を設け２次元
光電変換素子を形成する。絶縁性基板１としてはガラス
基板、プラスチック基板あるいは金属基板上に樹脂コー
トを施したもの等電極２および４にはＡノ、Ｃｕ 、Ａ
ｕ 、 Ｉｎ−Ｇａ、ＩＴＯ，又はＮＥＳＡ等の導電材
料が使用できる。但し、Ｘ線像照射側の電極は、Ｘ線の
吸収が少ない例えばＡ１等が好ましい。光導電膜３とし
てはＣｄＳｅ 、ＣｄＳあるいはＰｂＯ等の樹脂分散膜
、Ｓｉ 、Ｓｅ 、Ｓｅ化合物等のアモーファス膜等の
光導電材料が使用できる。なお、Ｘ線透過像は電極４側
から照射するのが好ましいが、絶縁性基板の材料（例え
ばアルミニウム＃）あるいは基板厚さの選択により基板
ｌ側からの照射も可能である。
け、この上−面に光導電膜３を形成し、さらに電極２と
直交する様にストライプ電極４（Ｙ電極）を設け２次元
光電変換素子を形成する。絶縁性基板１としてはガラス
基板、プラスチック基板あるいは金属基板上に樹脂コー
トを施したもの等電極２および４にはＡノ、Ｃｕ 、Ａ
ｕ 、 Ｉｎ−Ｇａ、ＩＴＯ，又はＮＥＳＡ等の導電材
料が使用できる。但し、Ｘ線像照射側の電極は、Ｘ線の
吸収が少ない例えばＡ１等が好ましい。光導電膜３とし
てはＣｄＳｅ 、ＣｄＳあるいはＰｂＯ等の樹脂分散膜
、Ｓｉ 、Ｓｅ 、Ｓｅ化合物等のアモーファス膜等の
光導電材料が使用できる。なお、Ｘ線透過像は電極４側
から照射するのが好ましいが、絶縁性基板の材料（例え
ばアルミニウム＃）あるいは基板厚さの選択により基板
ｌ側からの照射も可能である。
上記光電変換素子のＸおよびＹ電極２．３はＸ線画像情
報を読み出すためのスイッチング素子５および６に接続
され、各電極に接続されたスイッチング素子のオン・オ
フ動作は水平および垂直走査回路６および７で発生され
る制御信号によって行なわれる。
報を読み出すためのスイッチング素子５および６に接続
され、各電極に接続されたスイッチング素子のオン・オ
フ動作は水平および垂直走査回路６および７で発生され
る制御信号によって行なわれる。
被写体のＸ線吸収の大きさに応じた透過Ｘ線が光電変換
素子に照射されると透過Ｘ線量に対応して、光導電層３
内ではキャリア対が生成し、生じたキャリアは電界方向
に流れる（１ケのキャリア対生成に要するエネルギーは
半導体の禁制帯幅の約３倍）。光電変換された各画素に
対応した信号は第３図の等価回路に示す様に、光導電膜
３とアース間に挿入した負荷抵抗Ｒ，、を介して順次読
み出される。なお、第２図に示したごとく、電圧印加の
されていないＸＹアドレスは各スイッチング素子を介し
て接地することにより、クロストーク電流を微少にし、
ＳＮ比を向上させることができる。
素子に照射されると透過Ｘ線量に対応して、光導電層３
内ではキャリア対が生成し、生じたキャリアは電界方向
に流れる（１ケのキャリア対生成に要するエネルギーは
半導体の禁制帯幅の約３倍）。光電変換された各画素に
対応した信号は第３図の等価回路に示す様に、光導電膜
３とアース間に挿入した負荷抵抗Ｒ，、を介して順次読
み出される。なお、第２図に示したごとく、電圧印加の
されていないＸＹアドレスは各スイッチング素子を介し
て接地することにより、クロストーク電流を微少にし、
ＳＮ比を向上させることができる。
以下さらに詳細に具体例を示し説明する。
（１）基板としてはガラス板（５闘厚、２２０Ｘ１６０
−＋２）、電極としては通常のフォトエッチにより微細
加工の容易な１ ｎ２０３−５ｎ０２（ＩＴＯ）をスパ
ッタ法により基板上に約１．５０ＯＡ’の厚さに成膜し
、４木／闘の密度でストライプ電極を形成した。この上
にＣｄＳｅ／樹脂分散型の光導電膜、さらにｉ、ｏｏｏ
ＡｏのＡノ蒸着膜を成膜し、下部電極と直交する様にフ
ォトエツチングプロセスを用いて４木／闘の密度のスト
ライプ電極を形成し、光電変換部を作製した。光電変換
物質として用いたＣｄＳｅは、調伏１５０ ｐｐｍドー
プされた平均粒径１μｍの微結晶であり、有機マトリッ
クス樹脂としてエポキシ樹脂を使用した。光電変換膜の
膜厚は５０μｍである。なお、試作した素子の光電変換
部の面積は２１０Ｘ１５Ｃ）−２であり電極数は８４０
本（Ｘ電極）および６００本（Ｙ電極）となる。各電極
は第２図の様に駆動回路に接続し、Ｘ線撮像デバイスを
作成した。
−＋２）、電極としては通常のフォトエッチにより微細
加工の容易な１ ｎ２０３−５ｎ０２（ＩＴＯ）をスパ
ッタ法により基板上に約１．５０ＯＡ’の厚さに成膜し
、４木／闘の密度でストライプ電極を形成した。この上
にＣｄＳｅ／樹脂分散型の光導電膜、さらにｉ、ｏｏｏ
ＡｏのＡノ蒸着膜を成膜し、下部電極と直交する様にフ
ォトエツチングプロセスを用いて４木／闘の密度のスト
ライプ電極を形成し、光電変換部を作製した。光電変換
物質として用いたＣｄＳｅは、調伏１５０ ｐｐｍドー
プされた平均粒径１μｍの微結晶であり、有機マトリッ
クス樹脂としてエポキシ樹脂を使用した。光電変換膜の
膜厚は５０μｍである。なお、試作した素子の光電変換
部の面積は２１０Ｘ１５Ｃ）−２であり電極数は８４０
本（Ｘ電極）および６００本（Ｙ電極）となる。各電極
は第２図の様に駆動回路に接続し、Ｘ線撮像デバイスを
作成した。
上記Ｘ線撮像装置の画像特性を調べるため、第４図（ａ
ｌに示す如く光電変換素子の前面に被写体９として、位
置によって厚さが異なるアルミステップチャートを配置
し、Ｘ線管（Ｗ管球。
ｌに示す如く光電変換素子の前面に被写体９として、位
置によって厚さが異なるアルミステップチャートを配置
し、Ｘ線管（Ｗ管球。
８０ＫＶｐ 、５０ｍＡｓ ）からＸ線を全面に照射し
たところ、Ｘ線透過量（第４図（ｂ））及びＸＹ電極間
の画像出力信号（第４図（Ｃ））として夫々の図に示す
ような結果が得られた。また得られた画像信号は各画素
に対応する部分を増幅器１０で増幅後、信号処理装置１
１によってノに変換し、順次マイコンに記憶すると同時
に１６輝度レベルにてデジタイズした画像をモニタＴＶ
１２に表示した。その結果、Ｘ線吸収差に応じた出力信
号が得られており、鮮鋭な画像が得られた。尚画像信号
はコンピュータ１３に入力し適宜端末機１４．１５．１
６を用いて出力させることもできる。
たところ、Ｘ線透過量（第４図（ｂ））及びＸＹ電極間
の画像出力信号（第４図（Ｃ））として夫々の図に示す
ような結果が得られた。また得られた画像信号は各画素
に対応する部分を増幅器１０で増幅後、信号処理装置１
１によってノに変換し、順次マイコンに記憶すると同時
に１６輝度レベルにてデジタイズした画像をモニタＴＶ
１２に表示した。その結果、Ｘ線吸収差に応じた出力信
号が得られており、鮮鋭な画像が得られた。尚画像信号
はコンピュータ１３に入力し適宜端末機１４．１５．１
６を用いて出力させることもできる。
（２）上記（１）に示した実施例と同じ光電変換素子構
造からなり、ただ光導電膜３としてアモーファスセレニ
ウムｌ１ｌ（Ｓｅ−Ａｓ系）を用いＸ線撮像デバイスを
作成した。ａ−３ｅ＠は５０℃の基板上に真空蒸着にて
作製した。膜厚は８０μｍ光学的エネルギー・ギャップ
は２．１ｅＶである。
造からなり、ただ光導電膜３としてアモーファスセレニ
ウムｌ１ｌ（Ｓｅ−Ａｓ系）を用いＸ線撮像デバイスを
作成した。ａ−３ｅ＠は５０℃の基板上に真空蒸着にて
作製した。膜厚は８０μｍ光学的エネルギー・ギャップ
は２．１ｅＶである。
Ｗ管、球（４０ＫＶｐ、１００ｍＡｓ ）を用いてアル
ミステップチャートを撮影すると前記【１）に記載した
実施例の場合同様、高鮮鋭度画像が得られた。
ミステップチャートを撮影すると前記【１）に記載した
実施例の場合同様、高鮮鋭度画像が得られた。
＋３＋ −１：、記（１）で作製した実施例と同じ構
造の光電変換素子に、Ｘ線像照射側のストライプ電極間
に遮光膜を形成するため、透明絶縁膜をさらに全面に形
成した。この−Ｌにストライプ電極間をおおう様にＰｂ
蒸着膜を付け、Ｘ線撮像デノくイスとした。なお透明絶
縁膜の厚さは約１μｍ、ｐｌ）蒸着膜の厚さは約１０μ
ｍである。本実施例の画像特性を上記（１）と同一条件
で測定したところ高コントラストの画像が得られ、遮光
膜形成による類比の改善が認められた。
造の光電変換素子に、Ｘ線像照射側のストライプ電極間
に遮光膜を形成するため、透明絶縁膜をさらに全面に形
成した。この−Ｌにストライプ電極間をおおう様にＰｂ
蒸着膜を付け、Ｘ線撮像デノくイスとした。なお透明絶
縁膜の厚さは約１μｍ、ｐｌ）蒸着膜の厚さは約１０μ
ｍである。本実施例の画像特性を上記（１）と同一条件
で測定したところ高コントラストの画像が得られ、遮光
膜形成による類比の改善が認められた。
尚、上記実施例において、（１）及び（３）に記載の実
施例ではＸ線量は約２００ ｍＲ１（２）に記載の実施
例ではＸ線量は約６００ ｍＲであり、いずれもほぼ増
感スクリーンを用いたＸ線フィルムと同程度の感度を示
した。
施例ではＸ線量は約２００ ｍＲ１（２）に記載の実施
例ではＸ線量は約６００ ｍＲであり、いずれもほぼ増
感スクリーンを用いたＸ線フィルムと同程度の感度を示
した。
く効 果〉
以上、本発明によれば大面積イメージ素子を用いて極め
て簡単な機構でリアルタイムＸ線画像読取装置を得るこ
とができ、デジタル画像処理も可能となる。解像度は電
極密度に依存するが１００τ、、ｇ、 ｏ ｏμｍの解
像は容易に達成されるので、微線像の識別力に優れたイ
メージングプレートが得られる。
て簡単な機構でリアルタイムＸ線画像読取装置を得るこ
とができ、デジタル画像処理も可能となる。解像度は電
極密度に依存するが１００τ、、ｇ、 ｏ ｏμｍの解
像は容易に達成されるので、微線像の識別力に優れたイ
メージングプレートが得られる。
第１図は本発明による一実施例の光電変換素子を示す斜
視図、第２図は同実施例による電気回路図、第３図は同
実施例の要部等価回路図、第４図ｔａ＋は本発明による
実施例の動作を説明するためのブロック図、第４図（ｂ
ｌ及びｔｃ＋は同実施例のＸ線に対する感度を示す図で
ある。 に基板、２．４：電極、３：光導電膜、５．６：スイッ
チ素子、７．８＝定走査路、９：被写体、１２．１４．
１５．１６：端末機、１３：コンピュータ。
視図、第２図は同実施例による電気回路図、第３図は同
実施例の要部等価回路図、第４図ｔａ＋は本発明による
実施例の動作を説明するためのブロック図、第４図（ｂ
ｌ及びｔｃ＋は同実施例のＸ線に対する感度を示す図で
ある。 に基板、２．４：電極、３：光導電膜、５．６：スイッ
チ素子、７．８＝定走査路、９：被写体、１２．１４．
１５．１６：端末機、１３：コンピュータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ）被写体から得られるＸ線の強弱に応じた画像を、直
接電気信号に変換する装置に於いて、絶縁基板上に形成
された第１ストライプ電極、Ｘる様に配置された第２ス
トライプ電極をこの順に積層した光電変換素子と、画像
信号の読み出し回路及び前記光電変換膜上にＸ線像を投
影する手段を備えている事を特徴とするＸ線画像読取装
置。 ２）前記光電変換素子は、光導電膜がＸＹマトリックス
の交点に対応する画素毎に分離形成されていない事を特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のＸ線画像読取装置
。 ３）前記第２ストライプ電極はＸ線に対して半透明（Ｘ
線の吸収率率）であり、更に第２ストライプ電極間はＸ
線に対して不透明な層（Ｘ線の吸収大）で覆われている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＸ線画像
読取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58103450A JPS59226569A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | Ｘ線画像読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58103450A JPS59226569A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | Ｘ線画像読取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59226569A true JPS59226569A (ja) | 1984-12-19 |
Family
ID=14354358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58103450A Pending JPS59226569A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | Ｘ線画像読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59226569A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5656818A (en) * | 1993-01-18 | 1997-08-12 | Integrert Detektor Og Elektronikk As | Electronic radiation imaging system |
-
1983
- 1983-06-07 JP JP58103450A patent/JPS59226569A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5656818A (en) * | 1993-01-18 | 1997-08-12 | Integrert Detektor Og Elektronikk As | Electronic radiation imaging system |
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