JP2003505705A - Ｘ線画像化用ディジタル検出器 - Google Patents
Ｘ線画像化用ディジタル検出器Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、空間的に調整された衝突X線放射を、空間的に調整された電荷分散に変換するために用いられる、多層電離放射線感受性要素(60)を有するX線イメージングモジュールを開示するものである。多層電離放射線感受性要素は、基板(100)、その基板上に重なる伝導性層(102)、その上に衝突する電離放射線を電荷担体に変換する伝導性層の上に重なる電離放射線感受性層(104)、及び電離放射線感受性層上に重なる、電離放射線及び光学放射線にさらされるブロッキング層(106)を有する。当該ブロッキング層は、電離放射線が通過する間、それを通して透過することから、少なくともひとつの極性の電荷の通過を制限し、少なくともひとつのスペクトルバンドの光学放射線をブロックする。当該X線イメージングモジュールは、電荷を多層電離放射線感受性要素に注入し、多層電離放射線感受性要素に結合した回路を呼び出すために用いられる電荷インジェクション組み立て部品68も含有する。
Description
【０００１】
本発明の技術分野
本発明は、電離放射線イメージングの分野でのシステム及び方法、並びに、特に
X線イメージのディジタル検出用システム及び方法に関する。
X線イメージのディジタル検出用システム及び方法に関する。
【０００２】
発明の背景
特許文献には、X線イメージ記録用の多数のシステムおよび方法が記述されてい
る。 従来のX線イメージングシステムは、X線センシィティブけい光面および光
増感性フィルムを使用して、調整されたX線図の可視アナログ表示を成形する。
けい光面はX線放射を吸収し、可視光線を放射する。 可視光線は、X線図の潜像
を成形するために光増感性フィルムを照射する。 その後、フィルムは、化学的
に処理され、潜像をX線図の可視のアナログ表示に変換する。 最近、静止若しくは動的なX線イメージ検出用システム及び方法が提案されてき
た。 これらのディジタルX線システムおよび方法は、判読可能な電気信号として
記録するX線イメージをディジタル表示して提供し、イメージングプロセスにお
けるフィルム及びスクリーンの必要性を回避する。 ディジタルX線システムは、
典型的には、電荷キャリアーへのX線の直接転換、又は、X線が後に電荷キャリア
ーに変換する光に変換される間接転換のいずれかに依存する。 直接転換アプローチは、薄膜トランジスター(TFT)を有する固体状態配列からな
る固体状態素子が重なる無定形セレン、若しくは、蓄電コンデンサー配列とカッ
プリングしたダイオード等、X線センシィティブ光導電体を使用する。直接転換
アプローチの例、リーらのUS特許5,313,066番により、複数の個別のアクセス可
能なマイクロプレート及び複数アクセス電極からなる伝導層を含む層状構造を有
するパネル、並びに、パネルに構築された電子部品からなるX線イメージ捕捉素
子を記載している。 さらに直接転換アプローチの一例として、リーらの米国特許5,652,430番は、各
センサーが電荷蓄電コンデンサー及びダイオードに接続した放射線検出器を有す
る縦横に配列された放射線検出器センサーの集合体から構成された放射検出パネ
ルについて記述する 間接転換アプローチは、フォトダイオードを含む固体状態活性マトリッスク列を
重ねた柱状セシウム・ヨウ化物などの閃光物質を典型的に使用する。X線は閃光
材料によって光に変換され、光はフォトダイオードによって変換し、荷電する。 間接転換アプローチの一例として、Petrickら、米国特許5,668,375番は、フォ
トダイオードから構成されて、縦横に配列された複数のセルを有する大型固体状
態X線検出器を説明する。 さらなる間接アプローチの例は、Endoら、米国特許5,801,385番で、 絶縁基板上
に複数の光電変換素子を持っているX線イメージ検知器について記述する。 ディジタルX線検出器に基づいた直接及び間接転換は、荷電蓄電マトリックスを
使用して、イメージング情報を保持し、そして蓄電された電荷が続いて起こる照
射を読み取って、電気的にアドレスされる。
る。 従来のX線イメージングシステムは、X線センシィティブけい光面および光
増感性フィルムを使用して、調整されたX線図の可視アナログ表示を成形する。
けい光面はX線放射を吸収し、可視光線を放射する。 可視光線は、X線図の潜像
を成形するために光増感性フィルムを照射する。 その後、フィルムは、化学的
に処理され、潜像をX線図の可視のアナログ表示に変換する。 最近、静止若しくは動的なX線イメージ検出用システム及び方法が提案されてき
た。 これらのディジタルX線システムおよび方法は、判読可能な電気信号として
記録するX線イメージをディジタル表示して提供し、イメージングプロセスにお
けるフィルム及びスクリーンの必要性を回避する。 ディジタルX線システムは、
典型的には、電荷キャリアーへのX線の直接転換、又は、X線が後に電荷キャリア
ーに変換する光に変換される間接転換のいずれかに依存する。 直接転換アプローチは、薄膜トランジスター(TFT)を有する固体状態配列からな
る固体状態素子が重なる無定形セレン、若しくは、蓄電コンデンサー配列とカッ
プリングしたダイオード等、X線センシィティブ光導電体を使用する。直接転換
アプローチの例、リーらのUS特許5,313,066番により、複数の個別のアクセス可
能なマイクロプレート及び複数アクセス電極からなる伝導層を含む層状構造を有
するパネル、並びに、パネルに構築された電子部品からなるX線イメージ捕捉素
子を記載している。 さらに直接転換アプローチの一例として、リーらの米国特許5,652,430番は、各
センサーが電荷蓄電コンデンサー及びダイオードに接続した放射線検出器を有す
る縦横に配列された放射線検出器センサーの集合体から構成された放射検出パネ
ルについて記述する 間接転換アプローチは、フォトダイオードを含む固体状態活性マトリッスク列を
重ねた柱状セシウム・ヨウ化物などの閃光物質を典型的に使用する。X線は閃光
材料によって光に変換され、光はフォトダイオードによって変換し、荷電する。 間接転換アプローチの一例として、Petrickら、米国特許5,668,375番は、フォ
トダイオードから構成されて、縦横に配列された複数のセルを有する大型固体状
態X線検出器を説明する。 さらなる間接アプローチの例は、Endoら、米国特許5,801,385番で、 絶縁基板上
に複数の光電変換素子を持っているX線イメージ検知器について記述する。 ディジタルX線検出器に基づいた直接及び間接転換は、荷電蓄電マトリックスを
使用して、イメージング情報を保持し、そして蓄電された電荷が続いて起こる照
射を読み取って、電気的にアドレスされる。
【０００３】
間接撮影のような動的イメージングにおいて、「実時間」イメージは、蓄電マト
リックスの積算放射値を繰り返し読むことによりシミュレートされ、十分に高い
毎秒フレーム数(例えば毎秒30フレーム)を提供する。検出器は蓄電モードで操作
されるので、電荷蓄電マトリックス中で保持されるイメージ情報は、X線パルス
が終わる後まで利用可能ではない。したがって、現在のディジタル検知器でなさ
れる測定は実時間ではない。 医学の分析については、許容できる差異および明るさがあるイメージを提供する
最小のX線照射線量を使用することが望ましい。様々なエックス線検査は、様々
な体のタイプを持った患者に実行される場合、診断学にふさわしいイメージを提
供するために様々な線量に要求することができる。 したがって、すべてのタイ
プの検査にふさわしいシステムの動的範囲は10４：1と程度になることができる
。
リックスの積算放射値を繰り返し読むことによりシミュレートされ、十分に高い
毎秒フレーム数(例えば毎秒30フレーム)を提供する。検出器は蓄電モードで操作
されるので、電荷蓄電マトリックス中で保持されるイメージ情報は、X線パルス
が終わる後まで利用可能ではない。したがって、現在のディジタル検知器でなさ
れる測定は実時間ではない。 医学の分析については、許容できる差異および明るさがあるイメージを提供する
最小のX線照射線量を使用することが望ましい。様々なエックス線検査は、様々
な体のタイプを持った患者に実行される場合、診断学にふさわしいイメージを提
供するために様々な線量に要求することができる。 したがって、すべてのタイ
プの検査にふさわしいシステムの動的範囲は10４：1と程度になることができる
。
【０００４】
特定のエックス線検査用の実際のX線照射線量は、予め決定したイメージング照
射線量パラメーター、及び、周期的に最新の検査テーブルからX線システム・コ
ンソールにロードされた患者の特性を用いて選択することができる。 もしくは
、実際の線量は、典型的にはX線検出器の前に置かれた自動的照射線量制御装置
を使用して、自動的に調節され、X線源に実時間制御フィードバックを供給する
ことができる。 実時間において作動させなければいけない自動的照射線量制御装置は、典型的に
は、米国特許5,084,911番に記載された多重室電離室、又は、セグメントに分か
れた照射タイマーを利用する。 これらの装置は放射線の通過を検知して、所望
の放射濃度レベルをもたらす予め決定した線量値になった場合、X線照射線量を
終了する信号を提供する。
射線量パラメーター、及び、周期的に最新の検査テーブルからX線システム・コ
ンソールにロードされた患者の特性を用いて選択することができる。 もしくは
、実際の線量は、典型的にはX線検出器の前に置かれた自動的照射線量制御装置
を使用して、自動的に調節され、X線源に実時間制御フィードバックを供給する
ことができる。 実時間において作動させなければいけない自動的照射線量制御装置は、典型的に
は、米国特許5,084,911番に記載された多重室電離室、又は、セグメントに分か
れた照射タイマーを利用する。 これらの装置は放射線の通過を検知して、所望
の放射濃度レベルをもたらす予め決定した線量値になった場合、X線照射線量を
終了する信号を提供する。
【０００５】
照射線量に先立って、使用される室はX線技術者によって選択され、患者又はX線
検出器はそこに並ぶ。従来の照射線量運転制御装置の欠点として、実時間照射線
量信号が固定室領域一帯に平均化され、所望の区域のイメージ情報に直接相当し
ないという事実; 検知器の前に位置した装置によりX線に非均一な減衰が生じ、
そうでなければ検出器で信号に資する放射線のうちのいくらかが失われるという
事実; 装置が典型的にはかさばっていて、外部電力を要求するという事実; また
、装置の分光感度が使用する放射線イメージ検知器のそれと異なり、異なるX線
管電圧(kVp)値に対する補正および校正を要求する事実が挙げられる。 ディジタルX線検出器に実時間照射線量制御、特に「間接」転換アプローチに基
づくその検出器を組み入れる努力がなされてきた。 ディジタル検知器に基づく「間接」閃光の実時間照射線量情報の検知に使用され
る装置の例が、GranforsらのUS特許5,751,783番に記述されている。この特許は
、フォトダイオードのイメージング配列の後ろに位置したフォトダイオードの照
射線量検出配列について記述する。個別のエレクトロニクスを含む個別の構成要
素である照射線量検出配列は、比較的低いピクセル充填比によって引き起こされ
た隣接ピクセル間のギャップにより、ある領域のイメージング配列を通り抜ける
光を検知するために使用される。 ピクセルは区分ごとにグループ化され、区分
濃度測定を提供する。
検出器はそこに並ぶ。従来の照射線量運転制御装置の欠点として、実時間照射線
量信号が固定室領域一帯に平均化され、所望の区域のイメージ情報に直接相当し
ないという事実; 検知器の前に位置した装置によりX線に非均一な減衰が生じ、
そうでなければ検出器で信号に資する放射線のうちのいくらかが失われるという
事実; 装置が典型的にはかさばっていて、外部電力を要求するという事実; また
、装置の分光感度が使用する放射線イメージ検知器のそれと異なり、異なるX線
管電圧(kVp)値に対する補正および校正を要求する事実が挙げられる。 ディジタルX線検出器に実時間照射線量制御、特に「間接」転換アプローチに基
づくその検出器を組み入れる努力がなされてきた。 ディジタル検知器に基づく「間接」閃光の実時間照射線量情報の検知に使用され
る装置の例が、GranforsらのUS特許5,751,783番に記述されている。この特許は
、フォトダイオードのイメージング配列の後ろに位置したフォトダイオードの照
射線量検出配列について記述する。個別のエレクトロニクスを含む個別の構成要
素である照射線量検出配列は、比較的低いピクセル充填比によって引き起こされ
た隣接ピクセル間のギャップにより、ある領域のイメージング配列を通り抜ける
光を検知するために使用される。 ピクセルは区分ごとにグループ化され、区分
濃度測定を提供する。
【０００６】
もしくは、ディジタルX線イメージングについては、ディジタル検知器が2段階の
方法を使用して、イメージング照射に先立って照射線量をサンプリングすること
、すなわち実時間照射線量情報をシミュレートすることを可能にすることからな
る特別の方法が提案されている。 ２段階照射方法の例は、Ｈａｓｓｌｅｒら、U
S特許5,608,775番に記述される。本方法においては、短い期間のX線の照射が固
体検出器中でなされる「較正」パルスに、検知器を最初に照射し、続いて最適の
X線線量を決定するために処理して、イメージングされている物体のX線の透明度
を計算することにより、ディジタル検知器のための照射線量情報を得る。
方法を使用して、イメージング照射に先立って照射線量をサンプリングすること
、すなわち実時間照射線量情報をシミュレートすることを可能にすることからな
る特別の方法が提案されている。 ２段階照射方法の例は、Ｈａｓｓｌｅｒら、U
S特許5,608,775番に記述される。本方法においては、短い期間のX線の照射が固
体検出器中でなされる「較正」パルスに、検知器を最初に照射し、続いて最適の
X線線量を決定するために処理して、イメージングされている物体のX線の透明度
を計算することにより、ディジタル検知器のための照射線量情報を得る。
【０００７】
発明の要約
本発明の好ましい実施形態に従えば、電離放射線イメージング、特に一般的な放
射線写真術診断学用のX線イメージングに適した新しい直接転換ディジタルX線検
出器に基づく実時間の照射及び積算放射線情報を提供する積算システムが提供さ
れる。 本発明の好ましい実施形態に従えば、基板、基板を重ねた伝導層、その上に衝突
電離放射線を電荷キャリアーに変換する作用を有する伝導層を重ねた電離放射線
センシィティブ層;及び、電離放射線および可視放射に露光し、前記電離放射セ
ンシティブ層を重ねたブロッキング層であって、通常少なくとも1つの極性の電
荷の透過を制限し、少なくとも1つのスペクトルバンドの可視放射線の透過をブ
ロッキングする一方で、電離放射線の透過を可能とするブロッキング層を有する
多層電離放射線センシィティブ素子が提供される。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、多層電離放射線センシィティブ素子
は、電離放射線センシィティブ層及びブロッキング層間で配置された隙間誘電性
不動態層も含有する。隙間誘電性不動態層は、好ましくはポリ-パラ-キシリレン
から形成される。 またさらに本発明の好ましい実施形態に従えば、電離放射線センシィティブ層及
び伝導層間に配置され、一般に少なくとも第２の極性の電荷の透過を制限する電
荷緩衝層を含有する。
射線写真術診断学用のX線イメージングに適した新しい直接転換ディジタルX線検
出器に基づく実時間の照射及び積算放射線情報を提供する積算システムが提供さ
れる。 本発明の好ましい実施形態に従えば、基板、基板を重ねた伝導層、その上に衝突
電離放射線を電荷キャリアーに変換する作用を有する伝導層を重ねた電離放射線
センシィティブ層;及び、電離放射線および可視放射に露光し、前記電離放射セ
ンシティブ層を重ねたブロッキング層であって、通常少なくとも1つの極性の電
荷の透過を制限し、少なくとも1つのスペクトルバンドの可視放射線の透過をブ
ロッキングする一方で、電離放射線の透過を可能とするブロッキング層を有する
多層電離放射線センシィティブ素子が提供される。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、多層電離放射線センシィティブ素子
は、電離放射線センシィティブ層及びブロッキング層間で配置された隙間誘電性
不動態層も含有する。隙間誘電性不動態層は、好ましくはポリ-パラ-キシリレン
から形成される。 またさらに本発明の好ましい実施形態に従えば、電離放射線センシィティブ層及
び伝導層間に配置され、一般に少なくとも第２の極性の電荷の透過を制限する電
荷緩衝層を含有する。
【０００８】
電離放射線センシィティブ層は、好ましくは、ヒ素と塩素でドープされたドープ
した無定形セレンあるいは無定形セレンから形成された光導電体である。もしく
は、電離放射線センシィティブ層は、セレン合金、鉛ヨウ化物、酸化鉛タリウム
臭化物、テルル化カドミウム、テルル化カドミウム亜鉛、硫化カドミウムおよび
水銀ヨウ化物からなる群より選択されるものである。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、電荷緩衝層は無定形ヒ素三セレン化
物から形成される。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、ブロッキング層は、アルカリでドー
プしたセレン又は選択された顔料若しくは染料を充填した誘電性重合体キャリヤ
ーから形成される。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、多層電離放射線センシィティブ素子
の伝導板は、インジウム・スズ酸化物(ITO)、アルミニウム、金、白金およびク
ロムからなる群より選択されるパターン化された層である。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、多層電離放射線センシィティブ素子
の基板は、ガラス、セラミックス、ポリカーボネートおよび誘電材料でコーティ
ングされた金属からなる群より選択される。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、ブロッキング層によりブロッキング
された可視放射線の少なくとも1つのスペクトルバンドは、上記電離放射線セン
シィティブ層の特有のバンドギャップ・エネルギーより高いエネルギーを有する
光子を含んでおり、そこでは、上記電離放射線センシィティブ層のバンドギャッ
プ・エネルギーより低いエネルギーを有する可視放射線は、一般に上記ブロッキ
ング層を透過する。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、電離放射線センシィティブ層は、X
線放射線にセンシィティブである。 本発明の別の好ましい実施形態に従えば、誘電材料に埋め込まれた伸張電極、誘
電材料によって埋め込み電極から分離した露光スクリーン電極；及び伸張金属化
表面を有する伸張誘電楔を含有する少なくとも１つの伸張電荷射出集合体を提供
する。 好ましくは、伸張電荷射出集合体は、一般に上記伸張誘電楔の金属被覆表面にそ
って電荷を射出する作用を有する。
した無定形セレンあるいは無定形セレンから形成された光導電体である。もしく
は、電離放射線センシィティブ層は、セレン合金、鉛ヨウ化物、酸化鉛タリウム
臭化物、テルル化カドミウム、テルル化カドミウム亜鉛、硫化カドミウムおよび
水銀ヨウ化物からなる群より選択されるものである。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、電荷緩衝層は無定形ヒ素三セレン化
物から形成される。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、ブロッキング層は、アルカリでドー
プしたセレン又は選択された顔料若しくは染料を充填した誘電性重合体キャリヤ
ーから形成される。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、多層電離放射線センシィティブ素子
の伝導板は、インジウム・スズ酸化物(ITO)、アルミニウム、金、白金およびク
ロムからなる群より選択されるパターン化された層である。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、多層電離放射線センシィティブ素子
の基板は、ガラス、セラミックス、ポリカーボネートおよび誘電材料でコーティ
ングされた金属からなる群より選択される。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、ブロッキング層によりブロッキング
された可視放射線の少なくとも1つのスペクトルバンドは、上記電離放射線セン
シィティブ層の特有のバンドギャップ・エネルギーより高いエネルギーを有する
光子を含んでおり、そこでは、上記電離放射線センシィティブ層のバンドギャッ
プ・エネルギーより低いエネルギーを有する可視放射線は、一般に上記ブロッキ
ング層を透過する。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、電離放射線センシィティブ層は、X
線放射線にセンシィティブである。 本発明の別の好ましい実施形態に従えば、誘電材料に埋め込まれた伸張電極、誘
電材料によって埋め込み電極から分離した露光スクリーン電極；及び伸張金属化
表面を有する伸張誘電楔を含有する少なくとも１つの伸張電荷射出集合体を提供
する。 好ましくは、伸張電荷射出集合体は、一般に上記伸張誘電楔の金属被覆表面にそ
って電荷を射出する作用を有する。
【０００９】
さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、フローティングＡＣ電圧は、伸張電
極と照射スクリーン電極の間で印加され、伸張誘電楔の金属化表面及び照射スク
リーン電極は、双方ともに対照接地に対するＤＣ電位にバイアスしている。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、伸張電荷射出集合体の基板は、対照
接地と協同しており、基板上に維持された荷電の密度及び極性は伸張電荷射出集
合体からの荷電射出に従い、上記DC電位の値及び極性により決定される。 またさらに本発明の好ましい実施形態に従えば、誘電材料に埋め込まれた伸張電
極は、誘電性ロッドの上で積載されたガラス被覆ワイヤーであり、露光スクリー
ン電極は、誘電性ロッドに積載されたガラス被覆ワイヤー周辺でコイルを形成す
る導電性ワイヤースペースらせん物である。
極と照射スクリーン電極の間で印加され、伸張誘電楔の金属化表面及び照射スク
リーン電極は、双方ともに対照接地に対するＤＣ電位にバイアスしている。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、伸張電荷射出集合体の基板は、対照
接地と協同しており、基板上に維持された荷電の密度及び極性は伸張電荷射出集
合体からの荷電射出に従い、上記DC電位の値及び極性により決定される。 またさらに本発明の好ましい実施形態に従えば、誘電材料に埋め込まれた伸張電
極は、誘電性ロッドの上で積載されたガラス被覆ワイヤーであり、露光スクリー
ン電極は、誘電性ロッドに積載されたガラス被覆ワイヤー周辺でコイルを形成す
る導電性ワイヤースペースらせん物である。
【００１０】
好ましくは、誘電性のロッドおよび誘電体楔は、ガラス、アルミナおよび他の誘
電性のセラミックスからなる群より選択された誘電材料から形成される。 またさらに本発明の好ましい実施形態に従えば、伸張電荷射出集合体は、可視放
射線の伸張ビームを射出する作用を有する光源を含有する。 好ましくは、光源は、複数の光射出ダイオード、及び、剛体プリント回路基板上
に積載された複数の抵抗器を含有する。 またさらに本発明の好ましい実施形態に従えば、伸張電荷射出集合体は、走査集
合体である。 本発明の別の好ましい実施形態に従えば、少なくとも1つの伝導層を有し、衝突
電離放射線イメージを電荷分布に変換する作用を有する多層電離放射線センシィ
ティブ素子；多層電離放射線センシィティブ素子に電荷を射出する作用を有する
電荷射出集合体；また上記多層電離放射線センシィティブ素子の伝導層にカップ
リングした呼び出し回路；を含む電離放射線イメージングモジュールであって、
電荷射出集合体により、電荷分配に対応する電流が伝導層中に流れ、衝突電離放
射線イメージの信号表示を供する電離放射線イメージングモジュールが提供され
る。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、呼び出し回路は、伝導層に移動でき
るようにカップリングしている。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、呼び出し回路は、複数の多重チャン
ネル電荷呼び出しＡＳＩＣ;及び、多重チャンネル電荷呼び出しＡＳＩＣにカッ
プリングした複数のアナログ・ディジタル変換器を含有する。 好ましくは、電離放射線はＸ線放射線である。
電性のセラミックスからなる群より選択された誘電材料から形成される。 またさらに本発明の好ましい実施形態に従えば、伸張電荷射出集合体は、可視放
射線の伸張ビームを射出する作用を有する光源を含有する。 好ましくは、光源は、複数の光射出ダイオード、及び、剛体プリント回路基板上
に積載された複数の抵抗器を含有する。 またさらに本発明の好ましい実施形態に従えば、伸張電荷射出集合体は、走査集
合体である。 本発明の別の好ましい実施形態に従えば、少なくとも1つの伝導層を有し、衝突
電離放射線イメージを電荷分布に変換する作用を有する多層電離放射線センシィ
ティブ素子；多層電離放射線センシィティブ素子に電荷を射出する作用を有する
電荷射出集合体；また上記多層電離放射線センシィティブ素子の伝導層にカップ
リングした呼び出し回路；を含む電離放射線イメージングモジュールであって、
電荷射出集合体により、電荷分配に対応する電流が伝導層中に流れ、衝突電離放
射線イメージの信号表示を供する電離放射線イメージングモジュールが提供され
る。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、呼び出し回路は、伝導層に移動でき
るようにカップリングしている。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、呼び出し回路は、複数の多重チャン
ネル電荷呼び出しＡＳＩＣ;及び、多重チャンネル電荷呼び出しＡＳＩＣにカッ
プリングした複数のアナログ・ディジタル変換器を含有する。 好ましくは、電離放射線はＸ線放射線である。
【００１１】
さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、空間に調整された衝突X線放射線を
空間に調整された電荷分布に変換する作用を有し、空間に調整された電荷分布の
振幅が照射線量の強度および期間に一般に依存するX線イメージング素子；並び
に、X線イメージング素子に面し、露光中、実時間での前記空間に調整された電
荷分布に協同して見かけ表面電圧を検知して、実時間X線照射線量データを得る
作用を有するX線露光センサーが提供される。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、X線照射線量データがイメージ的で
ある。
空間に調整された電荷分布に変換する作用を有し、空間に調整された電荷分布の
振幅が照射線量の強度および期間に一般に依存するX線イメージング素子；並び
に、X線イメージング素子に面し、露光中、実時間での前記空間に調整された電
荷分布に協同して見かけ表面電圧を検知して、実時間X線照射線量データを得る
作用を有するX線露光センサーが提供される。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、X線照射線量データがイメージ的で
ある。
【００１２】
さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、X線照射線量センサーは、上記X線イ
メージング素子に面した第１の伝導層、誘電性支持層及び第1の伝導層に電気的
にカップリングした実時間呼び出し回路を有するX線透過性多層素子を含んでい
る。 好ましくは、第1の伝導層は、実時間呼び出し回路に電気的にカップリングした
複数のプレート電極を含んでいる。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、X線透過性多層素子は、X線イメージ
ング素子を電気的に遮蔽した伝導性ファンアウト層、及び、第1の伝導層から伝
導性ファンアウト層を電気的に絶縁する第２の誘電体層をさらに含んでいる。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、X線イメージングモジュールは、X線
イメージング素子にカップリングされた積算データ呼び出し回路を含有し、X線
イメージングモジュールはX線照射に続く、空間に調整された電荷分布に対応す
る積算X線放射線データを呼び出し作用を有する。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、上記X線照射線量センサーによって
提供される実時間照射線量データは、積算放射線データ呼び出しの間に使用して
、イメージングを増強する。さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、実時間
照射線量データは実時間において使用され、X線照射を終了するための制御可能
なX線源を制御する。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、少なくとも１つのX線透過性表面を
有するケーシングを含有し、第1の伝導層、第2の伝導層およびその間に位置した
X線放射センシィティブ素子を囲んだ、平坦パネルディジタルX線イメージ検知器
であって；第1の伝導層、第2の伝導層およびX線放射センシィティブ素子は、衝
突X線放射に応じて、前記第1の伝導層からの実時間照射線量データ、及び、前記
第2の伝導層からの積算放射線データを検知する作用を有している。
メージング素子に面した第１の伝導層、誘電性支持層及び第1の伝導層に電気的
にカップリングした実時間呼び出し回路を有するX線透過性多層素子を含んでい
る。 好ましくは、第1の伝導層は、実時間呼び出し回路に電気的にカップリングした
複数のプレート電極を含んでいる。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、X線透過性多層素子は、X線イメージ
ング素子を電気的に遮蔽した伝導性ファンアウト層、及び、第1の伝導層から伝
導性ファンアウト層を電気的に絶縁する第２の誘電体層をさらに含んでいる。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、X線イメージングモジュールは、X線
イメージング素子にカップリングされた積算データ呼び出し回路を含有し、X線
イメージングモジュールはX線照射に続く、空間に調整された電荷分布に対応す
る積算X線放射線データを呼び出し作用を有する。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、上記X線照射線量センサーによって
提供される実時間照射線量データは、積算放射線データ呼び出しの間に使用して
、イメージングを増強する。さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、実時間
照射線量データは実時間において使用され、X線照射を終了するための制御可能
なX線源を制御する。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、少なくとも１つのX線透過性表面を
有するケーシングを含有し、第1の伝導層、第2の伝導層およびその間に位置した
X線放射センシィティブ素子を囲んだ、平坦パネルディジタルX線イメージ検知器
であって；第1の伝導層、第2の伝導層およびX線放射センシィティブ素子は、衝
突X線放射に応じて、前記第1の伝導層からの実時間照射線量データ、及び、前記
第2の伝導層からの積算放射線データを検知する作用を有している。
【００１３】
さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、平坦パネルX線イメージ検知器は、
第1の伝導層にカップリングした実時間の呼び出し回路、及び、第2の伝導層にカ
ップリングした積算データ呼び出し回路を含んでいる。 好ましくは、積算放射線データは、最初の空間解析で第2の伝導層から呼び出さ
れ、上記実時間照射線量データは、第2の典型的低空間解析で第1の伝導層から読
み取られる。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、第1の伝導層とX線放射センシィティ
ブ素子の間で、空間が分離している。 本発明の好ましい実施形態に従えば、空間的に調整された衝突電離放射線を、相
当する電荷パターンに変換する作用を有する電離放射線センサー、及び、少なく
とも大気圧付近の環境下で、電離放射線センサー上に電荷を射出する作用を有す
る電荷インゼクターであって、与えられた位置で電離放射線センサーに射出され
た電荷量は、電荷射出前のその位置の電荷密度に相当するものである電荷インゼ
クターを含有する電離放射線イメージングモジュールを提供する。 好ましくは、電荷射出により、測定可能な電流を電離放射線センサーの伝導層に
流して、空間に調整された衝突電離放射線の信号表示が付与される。 本発明の別の好ましい実施形態に従えば、少なくとも1つのX線透過表面を有し、
その上に衝突する空間に調整されたX線イメージング放射線の電荷表示を保持す
る作用を有する一般に平面のX線センシティブ素子;及び、前記電荷表示を読み取
り、前記空間に調整されたX線イメージング放射線のディジタル表示を付与する
ために、機械的に前記X線のセンシティブ素子上に走査して、それが前記空間に
調整されたX線イメージング放射線に露光する作用を有するスキャナ;を含む平坦
パネルディジタルX線イメージ検知器を提供する。 好ましくは、ビームは射出電荷のビームである。
第1の伝導層にカップリングした実時間の呼び出し回路、及び、第2の伝導層にカ
ップリングした積算データ呼び出し回路を含んでいる。 好ましくは、積算放射線データは、最初の空間解析で第2の伝導層から呼び出さ
れ、上記実時間照射線量データは、第2の典型的低空間解析で第1の伝導層から読
み取られる。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、第1の伝導層とX線放射センシィティ
ブ素子の間で、空間が分離している。 本発明の好ましい実施形態に従えば、空間的に調整された衝突電離放射線を、相
当する電荷パターンに変換する作用を有する電離放射線センサー、及び、少なく
とも大気圧付近の環境下で、電離放射線センサー上に電荷を射出する作用を有す
る電荷インゼクターであって、与えられた位置で電離放射線センサーに射出され
た電荷量は、電荷射出前のその位置の電荷密度に相当するものである電荷インゼ
クターを含有する電離放射線イメージングモジュールを提供する。 好ましくは、電荷射出により、測定可能な電流を電離放射線センサーの伝導層に
流して、空間に調整された衝突電離放射線の信号表示が付与される。 本発明の別の好ましい実施形態に従えば、少なくとも1つのX線透過表面を有し、
その上に衝突する空間に調整されたX線イメージング放射線の電荷表示を保持す
る作用を有する一般に平面のX線センシティブ素子;及び、前記電荷表示を読み取
り、前記空間に調整されたX線イメージング放射線のディジタル表示を付与する
ために、機械的に前記X線のセンシティブ素子上に走査して、それが前記空間に
調整されたX線イメージング放射線に露光する作用を有するスキャナ;を含む平坦
パネルディジタルX線イメージ検知器を提供する。 好ましくは、ビームは射出電荷のビームである。
【００１４】
本発明の別の好ましい実施形態に従えば、電離放射線イメージ検知器は、衝突電
離放射線イメージをそのディジタル信号表示に変換する作用を有する電離放射線
センシティブ素子; 可視放射線を前記電離放射線センシティブ素子に射出して、
前記電離放射線センシティブ素子中の遊離電荷キャリヤーの光発生を引き起こさ
ずにトラップ状態を占める作用を有する可視放射線源; を有し、前記電離イメー
ジ放射線及び前記可視放射線は、同じ総体的な方向より前記電離放射線センシテ
ィブ素子上に衝突することを特徴とする。 本発明の別の好ましい実施形態に従えば、多層の素子を検知する電離放射線; 前
記多層の素子上への正及び負電荷を前記多層の素子へ射出することができる走査
電荷インゼクター;及び、多層の素子を検知する前記電離放射線にカップリング
した読み取り回路;を供給する段階、走査電荷インゼクターを使用して、一般に
均一な第1の値の電荷分布を作出することにより、多層の素子を検知する前記電
離放射線を増感すること; 多層の素子を検知する増感した電離放射線を、電離放
射線に露光し、露光する電離放射線に相当する多層の素子に、検知する前記電離
放射線における電荷の再分布を生じさせる段階;;前記走査電荷インゼクターを使
用して、多層の素子を検知する前記電離放射線に電荷を射出して、一般に均一な
第2の値の電荷分布を作出する段階であって、各位置に射出した多層の素子を検
知する前記電離放射線の電荷量は、電荷射出前のその位置での電荷密度に相当し
、一般に射出電荷量に相当する電流は、読み取り回路中に流れる段階;並びに、
前記読み取り回路中に流れる前記電流を読み取り、露光する電離放射線に相当す
る信号表示を付与する段階: からなる電離放射線イメージを検知する方法を提供する。
離放射線イメージをそのディジタル信号表示に変換する作用を有する電離放射線
センシティブ素子; 可視放射線を前記電離放射線センシティブ素子に射出して、
前記電離放射線センシティブ素子中の遊離電荷キャリヤーの光発生を引き起こさ
ずにトラップ状態を占める作用を有する可視放射線源; を有し、前記電離イメー
ジ放射線及び前記可視放射線は、同じ総体的な方向より前記電離放射線センシテ
ィブ素子上に衝突することを特徴とする。 本発明の別の好ましい実施形態に従えば、多層の素子を検知する電離放射線; 前
記多層の素子上への正及び負電荷を前記多層の素子へ射出することができる走査
電荷インゼクター;及び、多層の素子を検知する前記電離放射線にカップリング
した読み取り回路;を供給する段階、走査電荷インゼクターを使用して、一般に
均一な第1の値の電荷分布を作出することにより、多層の素子を検知する前記電
離放射線を増感すること; 多層の素子を検知する増感した電離放射線を、電離放
射線に露光し、露光する電離放射線に相当する多層の素子に、検知する前記電離
放射線における電荷の再分布を生じさせる段階;;前記走査電荷インゼクターを使
用して、多層の素子を検知する前記電離放射線に電荷を射出して、一般に均一な
第2の値の電荷分布を作出する段階であって、各位置に射出した多層の素子を検
知する前記電離放射線の電荷量は、電荷射出前のその位置での電荷密度に相当し
、一般に射出電荷量に相当する電流は、読み取り回路中に流れる段階;並びに、
前記読み取り回路中に流れる前記電流を読み取り、露光する電離放射線に相当す
る信号表示を付与する段階: からなる電離放射線イメージを検知する方法を提供する。
【００１５】
本発明の別の好ましい実施形態に従えば、色調スケール再マッピング関数を提供
するために、第2の電荷分布値は、電離放射線イメージを表わす空間フーリエ周
波数に関連して、DC要素を減少するように選択する。 本発明の別の好ましい実施形態に従えば、第2の電荷分布値は、第1の電荷分布値
と一般に等しくして、電荷射出の段階を多層の素子を検知する電離放射線を増感
する段階として供することを可能にする。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、供給する段階は、多層の素子を検知
する前記電離放射線上へ可視放射線ビームを射出する走査光源を提供する段階を
有し、前記多層の素子を検知する前記電離放射線を増感する段階は、可視放射線
ビームを射出して、遊離電荷キャリアーを直接光発生させずに、多層の素子を検
知する前記電離放射線内でトラップ状態を占めるようにして、イメージングゴー
スト効果を減少させる段階を有する。
するために、第2の電荷分布値は、電離放射線イメージを表わす空間フーリエ周
波数に関連して、DC要素を減少するように選択する。 本発明の別の好ましい実施形態に従えば、第2の電荷分布値は、第1の電荷分布値
と一般に等しくして、電荷射出の段階を多層の素子を検知する電離放射線を増感
する段階として供することを可能にする。 さらに本発明の好ましい実施形態に従えば、供給する段階は、多層の素子を検知
する前記電離放射線上へ可視放射線ビームを射出する走査光源を提供する段階を
有し、前記多層の素子を検知する前記電離放射線を増感する段階は、可視放射線
ビームを射出して、遊離電荷キャリアーを直接光発生させずに、多層の素子を検
知する前記電離放射線内でトラップ状態を占めるようにして、イメージングゴー
スト効果を減少させる段階を有する。
【００１６】
本発明の好ましい別の実施形態に従えば、電離放射線イメージの検出の間にイメ
ージ・ゴースト効果を弱める方法であって、次の段階：外部可視放射線ブロッキ
ング層を有する多層の素子を検知する電離放射線の提供; 第1の衝突する方向で
多層の素子を検知する電離放射線に衝突する可視放射線源の提供;及び、X線照射
の前に、第1の衝突する方向からの多層の素子を検知する電離放射線へ可視放射
線ビームを射出する段階からなる方法であって: 可視放射線ビームによって、遊
離電荷キャリヤーを直接光発生させずに、多層の素子を検知する電離放射線内で
トラップ状態が占めることとなることにより、イメージング・ゴースト効果が減
少する方法を提供する。 本発明の好ましい別の実施形態に従えば、衝突放射線イメージを対応する見かけ
の表面電圧パターンに変換する作用を有する多層の素子を検知するX線放射線を
提供する段階；及び、照射の間に見かけ表面電圧パターン検知してX線放射線照
射データを提供する段階からなるX線放射線照射を検知する方法も提供する。 好ましくは、提供されるX線放射線照射データは、イメージ的である。 明細書は、全体的にX線放射線に関して言及しているが、本願はX線放射だけでな
く、X線放射線をその１例とする電離放射線の好適なタイプ全てに関しても同様
に拡張できる。
ージ・ゴースト効果を弱める方法であって、次の段階：外部可視放射線ブロッキ
ング層を有する多層の素子を検知する電離放射線の提供; 第1の衝突する方向で
多層の素子を検知する電離放射線に衝突する可視放射線源の提供;及び、X線照射
の前に、第1の衝突する方向からの多層の素子を検知する電離放射線へ可視放射
線ビームを射出する段階からなる方法であって: 可視放射線ビームによって、遊
離電荷キャリヤーを直接光発生させずに、多層の素子を検知する電離放射線内で
トラップ状態が占めることとなることにより、イメージング・ゴースト効果が減
少する方法を提供する。 本発明の好ましい別の実施形態に従えば、衝突放射線イメージを対応する見かけ
の表面電圧パターンに変換する作用を有する多層の素子を検知するX線放射線を
提供する段階；及び、照射の間に見かけ表面電圧パターン検知してX線放射線照
射データを提供する段階からなるX線放射線照射を検知する方法も提供する。 好ましくは、提供されるX線放射線照射データは、イメージ的である。 明細書は、全体的にX線放射線に関して言及しているが、本願はX線放射だけでな
く、X線放射線をその１例とする電離放射線の好適なタイプ全てに関しても同様
に拡張できる。
【００１７】
好ましい実施形態の詳細な記載
これより、本発明の好ましい実施形態に従った、ディジタルX線システムを図示
した図１について言及する。 図1は、X線光線を放射するX線源22を有するディジタルX線イメージングシステム
20を図示する。 コリメーター24は、好ましくは放射X線光線を形成する。 X線光
線は、好ましくはX線透過性患者支持体28に横たわるか、前に立っている患者26
に衝突する。 その後、X線光線は、好ましくは以下に記載された平坦パネルディジタルX線検出
器であるイメージ検出モジュール30に衝突する。好ましくは、イメージ検出モジ
ュール30は、電力供給ケーブル33によって電力を提供する、外部パワーサプライ
31に連結している。 X線イメージングシステムは、当業者に既知の放射反散布グリッド32を有してい
てもよい。 典型的には、コリメーター24は、X線光線を制限し形成するよう配置された2セッ
トの移動可能な鉛シャッタを有し、典型的には長方形の所望の照射フィールド区
分を限定する。照射フィールドを患者の人体の適切な領域に制限することによっ
て、患者へのX線の全体線量を縮小することができ、主要なX線照射の散乱を縮小
することにより、X線イメージのコントラストが増強される。 好ましくは、イメージ検出モジュール30の操作は、典型的にはコントローラーお
よびデータ処理装置を含む、システム・ホスト計算機34によって制御される。 RS232またはUSBのような標準の通信プロトコルを使用してもよいコミュニケーシ
ョン・リンク36は、好ましくはシステム・ホスト計算機34にイメージ検出モジュ
ール30を接続し、制御情報のコミュニケーションのために使用される。イメージ
検出モジュール30からシステム・ホスト計算機34のデータ処理装置までのイメー
ジング・データの高速移動は、電気的かファイバー可視リンクを使用できる高速
データリンク38によって好ましくは扱われる。代わりに、高速データリンク38は
ワイヤレスかもしれない。 システム・ホスト計算機34のコントローラーは、好ましくはX線発生装置40を制
御して、ランプ電圧(kVp)、チューブ電流(ミリアンペア)およびX線照射線量パル
スの最大計算期間等のX線源22の照射線量パラメーターを設定する。これらのパ
ラメーターは、一般に操縦者の制御の下、一定の患者検査の必要条件に従って設
定される。 本発明の好ましい実施形態に従えば、X線照射線量の実際の期間は、以下に記述
されるように自動的に決定される。
した図１について言及する。 図1は、X線光線を放射するX線源22を有するディジタルX線イメージングシステム
20を図示する。 コリメーター24は、好ましくは放射X線光線を形成する。 X線光
線は、好ましくはX線透過性患者支持体28に横たわるか、前に立っている患者26
に衝突する。 その後、X線光線は、好ましくは以下に記載された平坦パネルディジタルX線検出
器であるイメージ検出モジュール30に衝突する。好ましくは、イメージ検出モジ
ュール30は、電力供給ケーブル33によって電力を提供する、外部パワーサプライ
31に連結している。 X線イメージングシステムは、当業者に既知の放射反散布グリッド32を有してい
てもよい。 典型的には、コリメーター24は、X線光線を制限し形成するよう配置された2セッ
トの移動可能な鉛シャッタを有し、典型的には長方形の所望の照射フィールド区
分を限定する。照射フィールドを患者の人体の適切な領域に制限することによっ
て、患者へのX線の全体線量を縮小することができ、主要なX線照射の散乱を縮小
することにより、X線イメージのコントラストが増強される。 好ましくは、イメージ検出モジュール30の操作は、典型的にはコントローラーお
よびデータ処理装置を含む、システム・ホスト計算機34によって制御される。 RS232またはUSBのような標準の通信プロトコルを使用してもよいコミュニケーシ
ョン・リンク36は、好ましくはシステム・ホスト計算機34にイメージ検出モジュ
ール30を接続し、制御情報のコミュニケーションのために使用される。イメージ
検出モジュール30からシステム・ホスト計算機34のデータ処理装置までのイメー
ジング・データの高速移動は、電気的かファイバー可視リンクを使用できる高速
データリンク38によって好ましくは扱われる。代わりに、高速データリンク38は
ワイヤレスかもしれない。 システム・ホスト計算機34のコントローラーは、好ましくはX線発生装置40を制
御して、ランプ電圧(kVp)、チューブ電流(ミリアンペア)およびX線照射線量パル
スの最大計算期間等のX線源22の照射線量パラメーターを設定する。これらのパ
ラメーターは、一般に操縦者の制御の下、一定の患者検査の必要条件に従って設
定される。 本発明の好ましい実施形態に従えば、X線照射線量の実際の期間は、以下に記述
されるように自動的に決定される。
【００１８】
本発明の別の実施形態に従えば、X線発生装置40の照射線量パラメーターは、ジ
ェネレーター・コンソール(示されていない)へ手動で入力されてよい。 ディジタルX線システム20は、さらにイメージ遠隔表示装置として供されるモニ
ター42を好ましくは有してよく、さらにシステム‐オペレータに対するユーザー
・インタフェースを有してもよい。 イメージ検出モジュール30は、一般的な放射線写真術および***X線造影法のよ
うな診断のイメージング用X線システムとともに使用されることが特に好ましい
。 ここで記載する例に制限されないが、フィリップス・メディカル・システムズ・
インターナショナル株式会社やシーメンス・メディカル・システムズ株式会社に
よって販売されているもののような一般的な放射線写真術システムは、ディジタ
ルX線イメージングシステム20の一部を形成してよく、典型的に以下の方法で操
作される： 患者データはモニター42へ入力され、行なわれることになっている検査は検査ラ
イブラリーから好ましくは選択される。患者データおよび検査タイプに従って、
示唆された照射線量パラメーターは、システム・ホスト計算機34のデータ・ベー
スに格納された算数表から調べられることにより、技術者に提供される。
ェネレーター・コンソール(示されていない)へ手動で入力されてよい。 ディジタルX線システム20は、さらにイメージ遠隔表示装置として供されるモニ
ター42を好ましくは有してよく、さらにシステム‐オペレータに対するユーザー
・インタフェースを有してもよい。 イメージ検出モジュール30は、一般的な放射線写真術および***X線造影法のよ
うな診断のイメージング用X線システムとともに使用されることが特に好ましい
。 ここで記載する例に制限されないが、フィリップス・メディカル・システムズ・
インターナショナル株式会社やシーメンス・メディカル・システムズ株式会社に
よって販売されているもののような一般的な放射線写真術システムは、ディジタ
ルX線イメージングシステム20の一部を形成してよく、典型的に以下の方法で操
作される： 患者データはモニター42へ入力され、行なわれることになっている検査は検査ラ
イブラリーから好ましくは選択される。患者データおよび検査タイプに従って、
示唆された照射線量パラメーターは、システム・ホスト計算機34のデータ・ベー
スに格納された算数表から調べられることにより、技術者に提供される。
【００１９】
技術者によって選択された照射線量パラメーターは、X線発生装置40へ転送され
る。 照射に先立って、技術者は、X線透過性患者支持体28の前、あるいはその支
持体の上に患者を位置させる。その後、技術者は、空間に照射フィールドを定義
するためにX線源22およびコリメーター24を好ましくは調節する。そして、技術
者はX線源22およびコリメーター24を好ましくは調節し、照射フィールドを空間
に限定する。もくしは、コリメーター24の操作は、X線源22の位置を決めるのに
使用される電気機械装置および検出装置、並びに／又は、コリメーター24のリー
ド・シャッタで、自動化されてもよい。 患者ポジショニングの後に、X線の照射は、技術者によって又は専用マニュアル
調製及び照射スイッチを使用することにより、モニター42で開始される。 患者照射中に、X線光線は患者に衝突して、それが患者の人体を通り抜けた時、
イメージ的に調整される。したがって、患者の人体に関する情報を有する空間的
に調整された放射は、イメージ検出モジュール30に衝突する。
る。 照射に先立って、技術者は、X線透過性患者支持体28の前、あるいはその支
持体の上に患者を位置させる。その後、技術者は、空間に照射フィールドを定義
するためにX線源22およびコリメーター24を好ましくは調節する。そして、技術
者はX線源22およびコリメーター24を好ましくは調節し、照射フィールドを空間
に限定する。もくしは、コリメーター24の操作は、X線源22の位置を決めるのに
使用される電気機械装置および検出装置、並びに／又は、コリメーター24のリー
ド・シャッタで、自動化されてもよい。 患者ポジショニングの後に、X線の照射は、技術者によって又は専用マニュアル
調製及び照射スイッチを使用することにより、モニター42で開始される。 患者照射中に、X線光線は患者に衝突して、それが患者の人体を通り抜けた時、
イメージ的に調整される。したがって、患者の人体に関する情報を有する空間的
に調整された放射は、イメージ検出モジュール30に衝突する。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態に従った、照射線量データはイメージ検出モジュール
30によって実時間において生成され、データリンク38によって実時間においてシ
ステム・ホスト計算機34のデータ処理装置に転送される。 以下に記載されるような積算放射線データ及び実時間照射線量データの両方の転
送のために同じデータリンク38が使用されてもよいことが特に好ましい。 実時間照射線量データは、増強された実時間の線量制御を提供するために使用さ
れ、先行技術方法論でのような自動的な照射運転制御装置の必要性を回避する。 さらに、本発明は、口径サイズおよび位置の融通がきく照射センサーを提供して
、実時間のフィードバックを、以下に記載されるように最適化線量制御に使用す
ることができる。 このように、本発明では、所望の線量を低下することにより、様々な異なるタイ
プの為の所望の診断イメージ・コントラストを得ることができる。 好ましくは、患者照射の終了時に、ディジタル・イメージを表示する積算放射値
からなる生のイメージ・データが読み取られ、データリンク38によってイメージ
検出モジュール30からシステム・ホスト計算機34のデータ処理装置まで転送され
る。生のイメージ・データは、好ましくは較正され、イメージが処理され、イメ
ージングされた物体に対応するモニター42上のディスプレイを提供する。 ディジタル・イメージは、当業者に既知の医学ディジタル・イメージング・アン
ド・コミュニケーション・プロトコルを好ましくは使用する標準ネットワーク・
コミュニケーションを介して、ピクチャー・アーカイブビング・アンド・コミュ
ニケーション・システム(PACS)に保管又は検索される。 代替的に又はさらに、ディジタル・イメージは、レーザー・イメージング等のハ
ードコピー出力装置に出力され、フィルムあるいは他の適切な基板上のイメージ
を提供することができる。
30によって実時間において生成され、データリンク38によって実時間においてシ
ステム・ホスト計算機34のデータ処理装置に転送される。 以下に記載されるような積算放射線データ及び実時間照射線量データの両方の転
送のために同じデータリンク38が使用されてもよいことが特に好ましい。 実時間照射線量データは、増強された実時間の線量制御を提供するために使用さ
れ、先行技術方法論でのような自動的な照射運転制御装置の必要性を回避する。 さらに、本発明は、口径サイズおよび位置の融通がきく照射センサーを提供して
、実時間のフィードバックを、以下に記載されるように最適化線量制御に使用す
ることができる。 このように、本発明では、所望の線量を低下することにより、様々な異なるタイ
プの為の所望の診断イメージ・コントラストを得ることができる。 好ましくは、患者照射の終了時に、ディジタル・イメージを表示する積算放射値
からなる生のイメージ・データが読み取られ、データリンク38によってイメージ
検出モジュール30からシステム・ホスト計算機34のデータ処理装置まで転送され
る。生のイメージ・データは、好ましくは較正され、イメージが処理され、イメ
ージングされた物体に対応するモニター42上のディスプレイを提供する。 ディジタル・イメージは、当業者に既知の医学ディジタル・イメージング・アン
ド・コミュニケーション・プロトコルを好ましくは使用する標準ネットワーク・
コミュニケーションを介して、ピクチャー・アーカイブビング・アンド・コミュ
ニケーション・システム(PACS)に保管又は検索される。 代替的に又はさらに、ディジタル・イメージは、レーザー・イメージング等のハ
ードコピー出力装置に出力され、フィルムあるいは他の適切な基板上のイメージ
を提供することができる。
【００２１】
続いて、本発明の好ましい実施形態である図１のイメージ検出モジュール30とし
て供することができるイメージ検出モジュール50を図示する図2A及び2Bについて
言及する。 イメージ検出モジュール50は、典型的には電力供給ケーブル33(図1)、コミュニ
ケーション・リンク36(図1)及び高速データ・リンク３８(図1)に連結している、
電力コネクター52、制御コミュニケーション・コネクター54および高速データ出
力コネクター56を有する。好ましくは、図2A中で５７と印され参照される、イメ
ージ検出モジュール50のイメージング領域は、少なくとも17" x 17 "である。こ
のサイズのイメージング領域を使用することにより、イメージ検出モジュール50
は、さらに機械スイベルを行わずに、様々な一般的な放射線検査に使用すること
ができる。 イメージ検出モジュール50は、積算放射線データ呼び出しエレクトロニクス62及
び実時間放射線データ呼び出しエレクトロニクス66にそれぞれ連結している、X
線のセンサー60および見かけ表面電圧(ASV)センサー64を囲むアウターケーシン
グ58を好ましくは有している。伸張スキャナ68、エレクトロニクス(示されてい
ない)及び運動ドライバー(示されていない) も、アウターケーシング58によって
囲まれる。 好ましくは保護されたEMI-RFIおよび光シールドであるケーシング58は、アルミ
ニウム等の軽量の電気伝導材から好ましくは形成しており、除去可能な上部カバ
ー69及び除去可能な下部カバー71を有することができる。ケーシング58は、好ま
しくはX線透過性領域70及び少なくとも１つのX線遮蔽領域74を有する。 典型的に、X線透過性領域70は、図2Bの中で示されるように、ケーシング58の除
去可能な上部カバー69の積算領域である。もしくは、X線透過性領域70は、炭素
ファイバーのようなX線の透過性の材料から形成され、上部カバー69上で積載さ
れた別個の素子を有していてもよい。
て供することができるイメージ検出モジュール50を図示する図2A及び2Bについて
言及する。 イメージ検出モジュール50は、典型的には電力供給ケーブル33(図1)、コミュニ
ケーション・リンク36(図1)及び高速データ・リンク３８(図1)に連結している、
電力コネクター52、制御コミュニケーション・コネクター54および高速データ出
力コネクター56を有する。好ましくは、図2A中で５７と印され参照される、イメ
ージ検出モジュール50のイメージング領域は、少なくとも17" x 17 "である。こ
のサイズのイメージング領域を使用することにより、イメージ検出モジュール50
は、さらに機械スイベルを行わずに、様々な一般的な放射線検査に使用すること
ができる。 イメージ検出モジュール50は、積算放射線データ呼び出しエレクトロニクス62及
び実時間放射線データ呼び出しエレクトロニクス66にそれぞれ連結している、X
線のセンサー60および見かけ表面電圧(ASV)センサー64を囲むアウターケーシン
グ58を好ましくは有している。伸張スキャナ68、エレクトロニクス(示されてい
ない)及び運動ドライバー(示されていない) も、アウターケーシング58によって
囲まれる。 好ましくは保護されたEMI-RFIおよび光シールドであるケーシング58は、アルミ
ニウム等の軽量の電気伝導材から好ましくは形成しており、除去可能な上部カバ
ー69及び除去可能な下部カバー71を有することができる。ケーシング58は、好ま
しくはX線透過性領域70及び少なくとも１つのX線遮蔽領域74を有する。 典型的に、X線透過性領域70は、図2Bの中で示されるように、ケーシング58の除
去可能な上部カバー69の積算領域である。もしくは、X線透過性領域70は、炭素
ファイバーのようなX線の透過性の材料から形成され、上部カバー69上で積載さ
れた別個の素子を有していてもよい。
【００２２】
積算放射線データ呼び出しエレクトロニクス62および実時間の放射線データ呼び
出しエレクトロニクス66は、好ましくはX線遮蔽領域74に位置し、このようにし
て直接線照射から保護される。 X線遮蔽領域74は、好ましくは、鉛等の高度にX線を吸収する材料をケーシング５
８に挿入することにより形成される。 X線センサー60が取り外し可能に積載されているベースとして供される内部ベー
ス78は、好ましくはケーシング５８に位置し、その内部部分として形成されてよ
い。X線のセンサー60は、好ましくは、特に図3に関する言及で以下に記載された
多層構造である。 好ましくは図8 −9に関する言及で以下に記述されるように操作される放射線デ
ータ呼び出しエレクトロニクス62は、少なくとも1つのプリント回路基板80に積
載されることが好ましい。プリント回路基板80は、アライメント・ブロック84を
用いて、X線のセンサー60の周辺不活性ファンアウト領域82に対するレジスター
中に、固定又は除去可能な接続がなされる可変内部接続区域を有することが好ま
しい。
出しエレクトロニクス66は、好ましくはX線遮蔽領域74に位置し、このようにし
て直接線照射から保護される。 X線遮蔽領域74は、好ましくは、鉛等の高度にX線を吸収する材料をケーシング５
８に挿入することにより形成される。 X線センサー60が取り外し可能に積載されているベースとして供される内部ベー
ス78は、好ましくはケーシング５８に位置し、その内部部分として形成されてよ
い。X線のセンサー60は、好ましくは、特に図3に関する言及で以下に記載された
多層構造である。 好ましくは図8 −9に関する言及で以下に記述されるように操作される放射線デ
ータ呼び出しエレクトロニクス62は、少なくとも1つのプリント回路基板80に積
載されることが好ましい。プリント回路基板80は、アライメント・ブロック84を
用いて、X線のセンサー60の周辺不活性ファンアウト領域82に対するレジスター
中に、固定又は除去可能な接続がなされる可変内部接続区域を有することが好ま
しい。
【００２３】
取り外し可能な接続は、積算放射線データ呼び出しエレクトロニクス62又は代替
的にX線のセンサー60を除去して、供する又は置換することができ、それは高密
度縞コネクター又は他の適切なコネクターで行うことができる。 固定接続には、当業者に既知の異方性電気伝導粘着性フィルムを使用してよい。 X線のセンサー60で放射線照射の実時間の表示をおこなうASVセンサー64は、イメ
ージ検出モジュール50の上部カバー69の内部表面に積載されることが好ましい。
的にX線のセンサー60を除去して、供する又は置換することができ、それは高密
度縞コネクター又は他の適切なコネクターで行うことができる。 固定接続には、当業者に既知の異方性電気伝導粘着性フィルムを使用してよい。 X線のセンサー60で放射線照射の実時間の表示をおこなうASVセンサー64は、イメ
ージ検出モジュール50の上部カバー69の内部表面に積載されることが好ましい。
【００２４】
本発明の好ましい具体例として、X線センサー60 と重なり向かい合うASVセンサ
ー64は、柔軟なリージョン86及び以下の図10で特別に記載するような少なくとも
1つの堅いリージョン88を有する多層膜プリント回路基板PCBである。好ましくは
、ポリイミドと導電材料のX線透過性の非常に薄い層を含んでいる柔軟なリージ
ョン86は、X線透過性リージョン70の下に設置される。 ASVセンサー64の堅いリ
ージョン88(リアルタイムの放射データ呼び出しエレクトロニクス66が好ましく
はその上で組み立てられる)は、上部カバー69のX線がシールドされたリージョン
74の下に好ましくは設置される。あるいは、リアルタイムの放射データ呼び出し
エレクトロニクス66を含んでいる個別のプリント回路基板は、除去可能な接続又
は永久的接続を使用して、ASVセンサー64の柔軟なリージョン86に接続してもよ
い。 永久的接続は、当該技術で公知の異方性電気伝導性粘着フィルムを使用し
てもよいが、高密度エラストマーのゼブラ・コネクター又は他の標準的高密度コ
ネクターを除去可能な接続のために使用できる。
ー64は、柔軟なリージョン86及び以下の図10で特別に記載するような少なくとも
1つの堅いリージョン88を有する多層膜プリント回路基板PCBである。好ましくは
、ポリイミドと導電材料のX線透過性の非常に薄い層を含んでいる柔軟なリージ
ョン86は、X線透過性リージョン70の下に設置される。 ASVセンサー64の堅いリ
ージョン88(リアルタイムの放射データ呼び出しエレクトロニクス66が好ましく
はその上で組み立てられる)は、上部カバー69のX線がシールドされたリージョン
74の下に好ましくは設置される。あるいは、リアルタイムの放射データ呼び出し
エレクトロニクス66を含んでいる個別のプリント回路基板は、除去可能な接続又
は永久的接続を使用して、ASVセンサー64の柔軟なリージョン86に接続してもよ
い。 永久的接続は、当該技術で公知の異方性電気伝導性粘着フィルムを使用し
てもよいが、高密度エラストマーのゼブラ・コネクター又は他の標準的高密度コ
ネクターを除去可能な接続のために使用できる。
【００２５】
好ましくは延長電荷インジェクターを含んでおり延長光源をさらに含んでもよい
延長スキャナ68としては、以下の図4に記載するものが好ましい。典型的に、延
長スキャナ68は、従来の電気機械的な方法(示されていない)を使用したX線セン
サー60上を前後に掃引することができ、従来の線形ガイド90に沿った線運動を行
う。
延長スキャナ68としては、以下の図4に記載するものが好ましい。典型的に、延
長スキャナ68は、従来の電気機械的な方法(示されていない)を使用したX線セン
サー60上を前後に掃引することができ、従来の線形ガイド90に沿った線運動を行
う。
【００２６】
図3は、X線センサー60、延長スキャナ68及びASVセンサー64を含むイメージ検出
モジュール50(図2B)の活動部分の横断面視図である。簡単にするために、イメー
ジ検出モジュール50はその中に示していない。 X線センサー60は、下から上へと、誘電性支持基板100、その支持基板100上に重
なるように形成された伝導性電極配列102、その伝導性電極配列102上に重なる光
電変換層104、及び伝導性電極配列102に重なる光学放射ブロッキング層106を有
する層状のスタックからなることが好ましい。本発明の1つの具体例として、1ミ
クロン未満から数ミクロンの範囲の典型的な厚さを有する電荷緩衝層108は、光
電変換層104とその下に重なる伝導性電極配列102との間の境界面に配置される。
支持基板100は、X線センサー60に機械的支持及び寸法安定性を付与し、層102、1
08、104及び106が形成される基板として用いてもよい。さらに、支持基板100は
、伝導性電極配列102のために電気絶縁性を示す。好ましくは、支持基板100は、
典型的に1mm-5mm厚で、平らな、比較的無傷の上部表面を有する電気的絶縁性パ
ネルである。支持基板100の適切な材料の例は、コーニングガラス7059及び1737
、並びに、ショット・ガラスAF-45及びボロフロートである。
モジュール50(図2B)の活動部分の横断面視図である。簡単にするために、イメー
ジ検出モジュール50はその中に示していない。 X線センサー60は、下から上へと、誘電性支持基板100、その支持基板100上に重
なるように形成された伝導性電極配列102、その伝導性電極配列102上に重なる光
電変換層104、及び伝導性電極配列102に重なる光学放射ブロッキング層106を有
する層状のスタックからなることが好ましい。本発明の1つの具体例として、1ミ
クロン未満から数ミクロンの範囲の典型的な厚さを有する電荷緩衝層108は、光
電変換層104とその下に重なる伝導性電極配列102との間の境界面に配置される。
支持基板100は、X線センサー60に機械的支持及び寸法安定性を付与し、層102、1
08、104及び106が形成される基板として用いてもよい。さらに、支持基板100は
、伝導性電極配列102のために電気絶縁性を示す。好ましくは、支持基板100は、
典型的に1mm-5mm厚で、平らな、比較的無傷の上部表面を有する電気的絶縁性パ
ネルである。支持基板100の適切な材料の例は、コーニングガラス7059及び1737
、並びに、ショット・ガラスAF-45及びボロフロートである。
【００２７】
本発明の他の具体例として、支持基板100は、アルミナのような絶縁性の堅い材
料、又は、その外部表面に誘電性コーティングを有する金属基板でもよい。 本発明の好ましい具体例として、伝導性電極配列102は、図8の一片電極221とし
て示されるような複数の一片電極からなり、当該一片電極は好ましくは、相互に
平面、延長、並列であり、図2Bと8で示されるようなファンアウトリージョンに
おいて好ましくは終わる。 伝導性電極配列102は、支持基板100の表面上に置かれた、一般に連続的な伝導性
フィルムをパターン化し分けるために、写真平版及び湿式又は乾式エッチングの
技術を使用して好ましくは形成される。あるいは、レーザー・アブレーション・
エッチングのような熱のアブレーション技術は、伝導性フィルムのパターニング
及びセグメンテーションのために使用することができる。
料、又は、その外部表面に誘電性コーティングを有する金属基板でもよい。 本発明の好ましい具体例として、伝導性電極配列102は、図8の一片電極221とし
て示されるような複数の一片電極からなり、当該一片電極は好ましくは、相互に
平面、延長、並列であり、図2Bと8で示されるようなファンアウトリージョンに
おいて好ましくは終わる。 伝導性電極配列102は、支持基板100の表面上に置かれた、一般に連続的な伝導性
フィルムをパターン化し分けるために、写真平版及び湿式又は乾式エッチングの
技術を使用して好ましくは形成される。あるいは、レーザー・アブレーション・
エッチングのような熱のアブレーション技術は、伝導性フィルムのパターニング
及びセグメンテーションのために使用することができる。
【００２８】
伝導性フィルムは、好ましくはインジウム・スズ酸化物(ITO)、アルミニウム、
金、白金、クロム又は任意の適切な導電性材料等の薄膜である。薄膜は、スパッ
タリング及び熱蒸着のような従来の真空蒸着技術を使用して、典型的には支持基
板100上に付着され、典型的に厚さ1000-10,000オングストロームである一般にピ
ンホールのない伝導層を形成する。 伝導性電極配列102と隣接した一片電極221(図8)間のピッチは、y-方向における
イメージ検出モジュール50の分解能を決定する。例えば1ミリメートル当たり10-
20のラインは、100-50ミクロンのピッチを有する一片電極221(図8)の使用により
それぞれ達成することができる。好ましくは、各一片電極221(図8)の幅は、隣接
した電極間のギャップより少なくとも4倍大きい。 典型的に、統合放射データ呼び出しエレクトロニクス62(図2B)は、上述のような
伝導性電極配列102のファンアウトリージョン(示されていない)に固着されるか
、除去可能に接続される。
金、白金、クロム又は任意の適切な導電性材料等の薄膜である。薄膜は、スパッ
タリング及び熱蒸着のような従来の真空蒸着技術を使用して、典型的には支持基
板100上に付着され、典型的に厚さ1000-10,000オングストロームである一般にピ
ンホールのない伝導層を形成する。 伝導性電極配列102と隣接した一片電極221(図8)間のピッチは、y-方向における
イメージ検出モジュール50の分解能を決定する。例えば1ミリメートル当たり10-
20のラインは、100-50ミクロンのピッチを有する一片電極221(図8)の使用により
それぞれ達成することができる。好ましくは、各一片電極221(図8)の幅は、隣接
した電極間のギャップより少なくとも4倍大きい。 典型的に、統合放射データ呼び出しエレクトロニクス62(図2B)は、上述のような
伝導性電極配列102のファンアウトリージョン(示されていない)に固着されるか
、除去可能に接続される。
【００２９】
好ましくは伝導性電極配列102上の薄いブロッキング層108に重なる光電変換層10
4は、X線結像材料として用いるのに適切な特性を好ましくは示す。それを増感さ
せ、入射する放射にさらすことに続いて、電荷担体へのX線光子の効率的な転化
が光電変換層104で起こる。抽出可能な光子発生自由電子空孔ペアは、電荷担体
の平均自由行程が光電変換層104の所望の厚さより大きいというような、高い電
荷担体移動度及び寿命を有する。さらに、光電変換層104は、好ましくは、低い
暗電流を生じさせ、X線の結像中に電場を横切って維持する、一般に高い暗度抵
抗性を示す。さらに、光電変換層104は、その電荷担体トラップサイトの密度が
低い点で好ましくは特徴づけられる。
4は、X線結像材料として用いるのに適切な特性を好ましくは示す。それを増感さ
せ、入射する放射にさらすことに続いて、電荷担体へのX線光子の効率的な転化
が光電変換層104で起こる。抽出可能な光子発生自由電子空孔ペアは、電荷担体
の平均自由行程が光電変換層104の所望の厚さより大きいというような、高い電
荷担体移動度及び寿命を有する。さらに、光電変換層104は、好ましくは、低い
暗電流を生じさせ、X線の結像中に電場を横切って維持する、一般に高い暗度抵
抗性を示す。さらに、光電変換層104は、その電荷担体トラップサイトの密度が
低い点で好ましくは特徴づけられる。
【００３０】
光電変換層104は、無定形セレン、セレン合金、鉛ヨウ化物、酸化鉛、臭化タリ
ウム、亜鉛カドミウムテルル化合物、硫化カドミウム、ヨウ化水銀、及びそれら
の組み合わせ、又は所望の放射スペクトルで光電子X線感度を示す他の適切な材
料から形成されうる。医学的影像装置用では、典型的にはX線の光子エネルギー
スペクトルは18〜150 keVの範囲である。 その高い暗度抵抗性により、ヒ素と塩素でドープされてもよい無定形セレンが、
光電変換層104用に選択される材料として一般に考えられることが認識される。
しかしながら、以下に詳細に記載するような統合放射データからDC成分を要素に
分解することにより、より高い暗電流を有する材料が許容されることは本発明の
特別な特徴である。
ウム、亜鉛カドミウムテルル化合物、硫化カドミウム、ヨウ化水銀、及びそれら
の組み合わせ、又は所望の放射スペクトルで光電子X線感度を示す他の適切な材
料から形成されうる。医学的影像装置用では、典型的にはX線の光子エネルギー
スペクトルは18〜150 keVの範囲である。 その高い暗度抵抗性により、ヒ素と塩素でドープされてもよい無定形セレンが、
光電変換層104用に選択される材料として一般に考えられることが認識される。
しかしながら、以下に詳細に記載するような統合放射データからDC成分を要素に
分解することにより、より高い暗電流を有する材料が許容されることは本発明の
特別な特徴である。
【００３１】
さらに以下に記載するように、光電変換層104の厚さは、入射X線の少なくとも50
%を吸収するのに十分であることが好ましい。例えば、無定形セレン又はセレン
合金を使用する場合、少なくとも50%の吸収を達成するのに必要な層の厚さは、
およそ30ミクロン(18 keVで)から600ミクロン(150 keVで)である。このように、
***X線造影法又は一般的な放射線写真術用に使用されている特定の医学的影像
装置においては、無定形セレンが使用される場合、光電変換層104の厚さは200ミ
クロン(***X線造影法)から600ミクロン以上(一般的な放射線写真術)の範囲であ
ってよい。
%を吸収するのに十分であることが好ましい。例えば、無定形セレン又はセレン
合金を使用する場合、少なくとも50%の吸収を達成するのに必要な層の厚さは、
およそ30ミクロン(18 keVで)から600ミクロン(150 keVで)である。このように、
***X線造影法又は一般的な放射線写真術用に使用されている特定の医学的影像
装置においては、無定形セレンが使用される場合、光電変換層104の厚さは200ミ
クロン(***X線造影法)から600ミクロン以上(一般的な放射線写真術)の範囲であ
ってよい。
【００３２】
好ましくは、光電変換層104が形成される材料により、また、伝導性電極配列102
が形成される材料により、単極電荷ブロックキング特性を有する電荷緩衝層108
は伝導性電極配列102上に重なってもよい。電荷緩衝層108の機能は、単極の電荷
が、伝導性電極配列102から増感した光電変換層104に注入されるのを防ぐことで
あり、照射中に、反対極の電荷が光電変換層104から掃引され、伝導性電極配列1
02で集められている間、このように暗電流と暗減衰を縮小させる。 光電変換層104が無定形セレンである場合、単極のブロッキング特性を有する電
荷緩衝層108は、数ミクロンまでの厚さで真空蒸着によって無定形の三セレン化
ヒ素(a-As.sub.2 Se.sub.3)から形成されうる。あるいは、電荷緩衝層108は、両
極性の電荷担体用のブロッキング特性を有するサブミクロンの厚さの、酸化ケイ
素と窒化ケイ素のような誘電性コーティングとなりうる。
が形成される材料により、単極電荷ブロックキング特性を有する電荷緩衝層108
は伝導性電極配列102上に重なってもよい。電荷緩衝層108の機能は、単極の電荷
が、伝導性電極配列102から増感した光電変換層104に注入されるのを防ぐことで
あり、照射中に、反対極の電荷が光電変換層104から掃引され、伝導性電極配列1
02で集められている間、このように暗電流と暗減衰を縮小させる。 光電変換層104が無定形セレンである場合、単極のブロッキング特性を有する電
荷緩衝層108は、数ミクロンまでの厚さで真空蒸着によって無定形の三セレン化
ヒ素(a-As.sub.2 Se.sub.3)から形成されうる。あるいは、電荷緩衝層108は、両
極性の電荷担体用のブロッキング特性を有するサブミクロンの厚さの、酸化ケイ
素と窒化ケイ素のような誘電性コーティングとなりうる。
【００３３】
光学放射ブロッキング層106は、数十ミクロンまでの厚さを備えた単層又は多層
構造である。 光学放射ブロッキング層106は、光電変換層104上に重なり、望ま
れないソフトUV、可視光線、近赤外線のような広い非電離放射線スペクトルバン
ドを典型的に吸収し、非電離放射線が光電変換層104中へ透過するのを防ぎ、電
離放射線を通す。 あるいは、光学放射ブロッキング層106は、低透過光学フィルタリング特性を有
してもよく、それにより、光電変換層104を透過する光学放射スペクトルを調整
するために、より狭い光学放射スペクトルバンドをブロックする。この場合、光
電変換層104のバンドギャップ・エネルギーより大きなエネルギーを有する放射
光子は、好ましくは光学放射ブロッキング層106によってブロックされる。この
ように、光電変換層104中で自由電荷担体の直接の光発生を引き起こすであろう
放射光子は、光学放射ブロッキング層106によってブロックされ、光電変換層104
に達することが妨げられる。対照的に、光電変換層104のバンドギャップ・エネ
ルギーより低いエネルギーを有する光子は、好ましくは、比較的低い吸収で、光
学放射ブロッキング層106を通って伝導される。このように、価電子帯から、ト
ラップ状態のような伝導性バンドより低いエネルギー状態まで電荷励起をもたら
す放射光子は、光学放射ブロッキング層106を通して伝導されるため、光電変換
層104との相互作用を妨げない。
構造である。 光学放射ブロッキング層106は、光電変換層104上に重なり、望ま
れないソフトUV、可視光線、近赤外線のような広い非電離放射線スペクトルバン
ドを典型的に吸収し、非電離放射線が光電変換層104中へ透過するのを防ぎ、電
離放射線を通す。 あるいは、光学放射ブロッキング層106は、低透過光学フィルタリング特性を有
してもよく、それにより、光電変換層104を透過する光学放射スペクトルを調整
するために、より狭い光学放射スペクトルバンドをブロックする。この場合、光
電変換層104のバンドギャップ・エネルギーより大きなエネルギーを有する放射
光子は、好ましくは光学放射ブロッキング層106によってブロックされる。この
ように、光電変換層104中で自由電荷担体の直接の光発生を引き起こすであろう
放射光子は、光学放射ブロッキング層106によってブロックされ、光電変換層104
に達することが妨げられる。対照的に、光電変換層104のバンドギャップ・エネ
ルギーより低いエネルギーを有する光子は、好ましくは、比較的低い吸収で、光
学放射ブロッキング層106を通って伝導される。このように、価電子帯から、ト
ラップ状態のような伝導性バンドより低いエネルギー状態まで電荷励起をもたら
す放射光子は、光学放射ブロッキング層106を通して伝導されるため、光電変換
層104との相互作用を妨げない。
【００３４】
例えば、無定形セレンが光電変換層104として使用される場合、光学放射ブロッ
キング層106(光子はそれよりも高度に吸収され、それ以下に光子は弱く吸収され
る)の光子カットオフエネルギーは、好ましくは約2電子ボルトである。他の光電
変換材料については、光学放射ブロッキング層106が異なる適切な光子カットオ
フエネルギーで選択されてもよい。 光学放射ブロッキング層106の光学スペクトルフィルタリング特性は、上述のよ
うな光電変換層104と交差してトラップ状態占有のために使用された光学放射を
行うのに特に有用であるということが、本発明の特別な特徴である。電離放射線
の衝突と同じ方向から光電変換層104へ、光学放射が直接に行われるようにする
ことにより、ゴースト効果を効率的に減少させる。連続イメージ間のゴーストの
問題は当該技術で公知である。光子カットオフエネルギーを有する放射ブロッキ
ング層として光学放射ブロッキング層106を使用することによって、本発明は、X
線センサー60の増感中にトラップ状態を飽和させるために光学放射を使用するこ
とにより、ゴーストの既知の問題を克服し、それにより以下に記載の図11Aのよ
うにイメージング中にゴースト効果を減少させる。
キング層106(光子はそれよりも高度に吸収され、それ以下に光子は弱く吸収され
る)の光子カットオフエネルギーは、好ましくは約2電子ボルトである。他の光電
変換材料については、光学放射ブロッキング層106が異なる適切な光子カットオ
フエネルギーで選択されてもよい。 光学放射ブロッキング層106の光学スペクトルフィルタリング特性は、上述のよ
うな光電変換層104と交差してトラップ状態占有のために使用された光学放射を
行うのに特に有用であるということが、本発明の特別な特徴である。電離放射線
の衝突と同じ方向から光電変換層104へ、光学放射が直接に行われるようにする
ことにより、ゴースト効果を効率的に減少させる。連続イメージ間のゴーストの
問題は当該技術で公知である。光子カットオフエネルギーを有する放射ブロッキ
ング層として光学放射ブロッキング層106を使用することによって、本発明は、X
線センサー60の増感中にトラップ状態を飽和させるために光学放射を使用するこ
とにより、ゴーストの既知の問題を克服し、それにより以下に記載の図11Aのよ
うにイメージング中にゴースト効果を減少させる。
【００３５】
その光学フィルタリング特性に加えて、光学放射ブロッキング層106は、少なく
とも1つの極性の電荷の通過を一般に制限する。光学放射ブロッキング層106は、
好ましくは、少なくとも1つの極性の電荷担体のための非常に短い電荷通過範囲
によって特徴づけられ、このように単極又は二極電荷ブロッキング層としても機
能する。これは、少なくとも1つの電荷極性の電荷用にトラップする電荷が高レ
ベルの場合に、典型的に生じる。光学放射ブロッキング層106中のトラップされ
た電荷担体用の電荷通過範囲は、数十ミクロンまでとすることができ、以下の図
11Aに記載するように、増感中にそこに形成された最大の電場では数ミクロンま
でが好ましい。 好ましくは、光学放射ブロッキング層106が単極電荷ブロッキング層である場合
、電荷緩衝層108によってブロックされるものの対極の電荷は、表面で及び／又
は光学放射ブロッキング層106のバルク内に空間電荷としてブロックされ保持さ
れる。
とも1つの極性の電荷の通過を一般に制限する。光学放射ブロッキング層106は、
好ましくは、少なくとも1つの極性の電荷担体のための非常に短い電荷通過範囲
によって特徴づけられ、このように単極又は二極電荷ブロッキング層としても機
能する。これは、少なくとも1つの電荷極性の電荷用にトラップする電荷が高レ
ベルの場合に、典型的に生じる。光学放射ブロッキング層106中のトラップされ
た電荷担体用の電荷通過範囲は、数十ミクロンまでとすることができ、以下の図
11Aに記載するように、増感中にそこに形成された最大の電場では数ミクロンま
でが好ましい。 好ましくは、光学放射ブロッキング層106が単極電荷ブロッキング層である場合
、電荷緩衝層108によってブロックされるものの対極の電荷は、表面で及び／又
は光学放射ブロッキング層106のバルク内に空間電荷としてブロックされ保持さ
れる。
【００３６】
光電変換層104が無定形セレンである場合、600ナノメートルより短い波長用の光
学放射ブロッキングと同様に単極の正電荷ブロッキング層も提供するために、光
学放射ブロッキング層106は、アルカリにドープしたセレン層の数ミクロン厚で
の真空蒸着によって、好ましくは形成される。あるいは、光学放射ブロッキング
層106は、上述のように電荷輸送特性を維持する間に、希望の吸収スペクトルバ
ンドを得るために、選択された吸収顔料/染料の混合を用いて充填された誘電性
重合体キャリヤーを使用して調製されうる。この種の光学放射ブロッキング層10
6が使用される場合には、このように調製した光学放射ブロッキング材料は、デ
ィップコーティング、スピンコーティング、スプレーニングのような有機材料用
の従来のコーティング技術を使用して、光電変換層104上に重ねられた不動態化
層(示されていない)上に好ましくは付着される。 不動態化層(示されていない)は、好ましくは、光電変換層104に重なり、化学的
及び／又は物理的に光電変換層104を不動態化する。不動態化層(示されていない
)に適切な材料の例は、当該技術で公知のように室温での真空蒸着によるコンフ
ォーマルコーティングとして適用しうるポリ-パラ-キシリレンのような誘電性重
合体である。好ましくは、不動態化層(示されていない)及び光学放射ブロッキン
グ層106の結合した厚さは、数ミクロンから数十ミクロンの範囲にある。
学放射ブロッキングと同様に単極の正電荷ブロッキング層も提供するために、光
学放射ブロッキング層106は、アルカリにドープしたセレン層の数ミクロン厚で
の真空蒸着によって、好ましくは形成される。あるいは、光学放射ブロッキング
層106は、上述のように電荷輸送特性を維持する間に、希望の吸収スペクトルバ
ンドを得るために、選択された吸収顔料/染料の混合を用いて充填された誘電性
重合体キャリヤーを使用して調製されうる。この種の光学放射ブロッキング層10
6が使用される場合には、このように調製した光学放射ブロッキング材料は、デ
ィップコーティング、スピンコーティング、スプレーニングのような有機材料用
の従来のコーティング技術を使用して、光電変換層104上に重ねられた不動態化
層(示されていない)上に好ましくは付着される。 不動態化層(示されていない)は、好ましくは、光電変換層104に重なり、化学的
及び／又は物理的に光電変換層104を不動態化する。不動態化層(示されていない
)に適切な材料の例は、当該技術で公知のように室温での真空蒸着によるコンフ
ォーマルコーティングとして適用しうるポリ-パラ-キシリレンのような誘電性重
合体である。好ましくは、不動態化層(示されていない)及び光学放射ブロッキン
グ層106の結合した厚さは、数ミクロンから数十ミクロンの範囲にある。
【００３７】
X線センサー60に加えて、イメージ検出モジュール50は、以下の図10に記載する
ように、好ましくは少なくとも1つの誘電性支持層120及び電荷トラッキング層12
2を含む多層膜構造であるASVセンサー64からなる。 少なくともほぼ大気圧で、空気のような適切な気体によって好ましくは占められ
るスペース124は、好ましくは、X線センサー60の光学放射ブロッキング層106か
らASVセンサー64の電荷トラッキング層122を分ける。
ように、好ましくは少なくとも1つの誘電性支持層120及び電荷トラッキング層12
2を含む多層膜構造であるASVセンサー64からなる。 少なくともほぼ大気圧で、空気のような適切な気体によって好ましくは占められ
るスペース124は、好ましくは、X線センサー60の光学放射ブロッキング層106か
らASVセンサー64の電荷トラッキング層122を分ける。
【００３８】
図3で示されるように、延長スキャナ68は、X線センサー60からASVセンサー64を
分けるスペース124のx-方向へ軸130に沿ったX線センサー60上を掃引する。X線セ
ンサー60を増感させるために、及び／又は、図11A-11Dの特別な例を挙げて以下
に記載のように、X線センサー60に影響を与えた統合X線放射に対応する電荷パタ
ーンを読むために、延長スキャナ68を掃引してもよい。 z-方向において、延長スキャナ68は、延長スキャナのくさび132とX線センサー60
の上部表面の間を0.1mm-0.3mm離すために典型的に選択されている決められた距
離で、X線センサー60の上部表面から離されることが好ましい。この範囲内にお
いて、延長スキャナ68のくさび132とX線センサー60の上部表面との間の距離を正
確に維持することは、イメージ検出モジュール50(図2)の操作にとって重要では
ないことがわかる。
分けるスペース124のx-方向へ軸130に沿ったX線センサー60上を掃引する。X線セ
ンサー60を増感させるために、及び／又は、図11A-11Dの特別な例を挙げて以下
に記載のように、X線センサー60に影響を与えた統合X線放射に対応する電荷パタ
ーンを読むために、延長スキャナ68を掃引してもよい。 z-方向において、延長スキャナ68は、延長スキャナのくさび132とX線センサー60
の上部表面の間を0.1mm-0.3mm離すために典型的に選択されている決められた距
離で、X線センサー60の上部表面から離されることが好ましい。この範囲内にお
いて、延長スキャナ68のくさび132とX線センサー60の上部表面との間の距離を正
確に維持することは、イメージ検出モジュール50(図2)の操作にとって重要では
ないことがわかる。
【００３９】
かなりコンパクトで一般に水平なイメージ検出モジュール50(図2)を得るために
、延長スキャナ68のz-次元は、好ましくは、典型的に5-15mmでかなり小さくて、
スキャンを掃引中に延長スキャナ68のクリアランスを満たすのに十分なスペース
124を有する。 図4は、本発明の好ましい具体例に応じて構築され操作され、延長スキャナ68(図
2B及び3)として用いられる、延長スキャナl50の部分的な図である。 簡単にするために、X線センサー60(図3)と同一でありうるX線センサー(示されて
いない)は、図4A全体には示しておらず、光学放射ブロッキング層106(図3)と同
一でありうる光学放射ブロッキング層170のみを示す。
、延長スキャナ68のz-次元は、好ましくは、典型的に5-15mmでかなり小さくて、
スキャンを掃引中に延長スキャナ68のクリアランスを満たすのに十分なスペース
124を有する。 図4は、本発明の好ましい具体例に応じて構築され操作され、延長スキャナ68(図
2B及び3)として用いられる、延長スキャナl50の部分的な図である。 簡単にするために、X線センサー60(図3)と同一でありうるX線センサー(示されて
いない)は、図4A全体には示しておらず、光学放射ブロッキング層106(図3)と同
一でありうる光学放射ブロッキング層170のみを示す。
【００４０】
延長スキャナ150は、好ましくは、電気的絶縁性の収納組み立て部品152及び電荷
インジェクター156を含んでいる。さらに、延長スキャナ150は、ここに記載する
ように、X線センサー60(図3)の光電変換層lO4(図3)内のトラップ状態飽和のため
に好ましく使用される延長光源160を含んでもよい。 好ましくは、電荷インジェクター156は、外部ターミナルAを有する埋め込まれた
延長電極172、及び、外部ターミナルBを有するむきだしのスクリーン電極174を
含む。埋め込まれた延長電極172は、好ましくは、数百ミクロンの厚さがあり、
かつ、典型的に数十ミクロン厚でガラスのような薄い誘電性コーティング176を
有する薄い伝導性ワイヤー電極である。埋め込まれた延長電極172は、好ましく
は、ガラス、アルミナ又は他の誘電性セラミクスから形成された典型的なロッド
である、延長誘電性支持体178上に設置される。 むきだしのスクリーン電極174
は、好ましくは、延長誘電性支持体178及び埋め込まれた電極172上で、一般に相
互に間隔が置かれたコイル中に、数十ミクロン厚を有する薄い伝導性ワイヤーを
巻き付けることによって形成される。
インジェクター156を含んでいる。さらに、延長スキャナ150は、ここに記載する
ように、X線センサー60(図3)の光電変換層lO4(図3)内のトラップ状態飽和のため
に好ましく使用される延長光源160を含んでもよい。 好ましくは、電荷インジェクター156は、外部ターミナルAを有する埋め込まれた
延長電極172、及び、外部ターミナルBを有するむきだしのスクリーン電極174を
含む。埋め込まれた延長電極172は、好ましくは、数百ミクロンの厚さがあり、
かつ、典型的に数十ミクロン厚でガラスのような薄い誘電性コーティング176を
有する薄い伝導性ワイヤー電極である。埋め込まれた延長電極172は、好ましく
は、ガラス、アルミナ又は他の誘電性セラミクスから形成された典型的なロッド
である、延長誘電性支持体178上に設置される。 むきだしのスクリーン電極174
は、好ましくは、延長誘電性支持体178及び埋め込まれた電極172上で、一般に相
互に間隔が置かれたコイル中に、数十ミクロン厚を有する薄い伝導性ワイヤーを
巻き付けることによって形成される。
【００４１】
1つの埋め込まれた延長電極と延長スクリーン電極の他の相対的配置も可能であ
り、また、埋め込まれた延長電極、むきだしのスクリーン電極及び誘電性コーテ
ィング間の幾何学的な関係が、キャパシタンスを決定し、さらにAC電圧源によっ
て作動される電荷インジェクター156の電気インピーダンスを決定する。 埋め込まれた延長電極のターミナルAとむきだしのスクリーン電極174のターミナ
ルBとの間に、2000-2,500ボルトのオーダーでピーク間の振幅を有し、数十キロ
ヘルツから数メガヘルツ間の周波数を有する、典型的な浮動正弦波である調整さ
れたAC電圧を印加することによって、電荷インジェクター156は連続的に又は一
気に活性化される。AC電圧は、誘電性コーティング176のむきだしのリージョン
で空気中で放電を引き起こすのに十分に強いAC電場を作りだし、そこではむきだ
しのスクリーン電極174が、埋め込まれた延長電極と交差する。このように、こ
こに記載された構造により延長放電サイト180が定義され、そこでは電荷インジ
ェクター176の活性化中に放電が生じる。
り、また、埋め込まれた延長電極、むきだしのスクリーン電極及び誘電性コーテ
ィング間の幾何学的な関係が、キャパシタンスを決定し、さらにAC電圧源によっ
て作動される電荷インジェクター156の電気インピーダンスを決定する。 埋め込まれた延長電極のターミナルAとむきだしのスクリーン電極174のターミナ
ルBとの間に、2000-2,500ボルトのオーダーでピーク間の振幅を有し、数十キロ
ヘルツから数メガヘルツ間の周波数を有する、典型的な浮動正弦波である調整さ
れたAC電圧を印加することによって、電荷インジェクター156は連続的に又は一
気に活性化される。AC電圧は、誘電性コーティング176のむきだしのリージョン
で空気中で放電を引き起こすのに十分に強いAC電場を作りだし、そこではむきだ
しのスクリーン電極174が、埋め込まれた延長電極と交差する。このように、こ
こに記載された構造により延長放電サイト180が定義され、そこでは電荷インジ
ェクター176の活性化中に放電が生じる。
【００４２】
前記放電により、好ましくは、一般にAC電圧の周波数に依存して生じた電荷量の
、比較的大量の正電荷及び負電荷が発生する。生じた電荷のフラクションは、以
下の方法で光学放射ブロッキング層170上に注入されうる: 電荷(正又は負)は、
好ましくは、むきだしのスクリーン電極174と、光学放射ブロッキング層170の下
に位置するX線センサー60(図3)の伝導性電極配列102(図3)との間で、バイアス電
圧VBが印加されるときに作られた射出力によって、延長放電サイト180から光学
放射ブロッキング層170に注入される。典型的なバイアス電圧VBは、0-5000ボル
トの範囲に調整され、コントロールされたDC電圧である。 好ましくは、このように発生した電荷の光学放射ブロッキング層170への注入を
、バイアス電圧VBによって効率的にコントロールするために、むきだしのスクリ
ーン電極174を形成し、そこに印加されるAC電圧を有する埋め込まれた延長電極1
72をX線センサー60(図3)から静電気的にシールドする。
、比較的大量の正電荷及び負電荷が発生する。生じた電荷のフラクションは、以
下の方法で光学放射ブロッキング層170上に注入されうる: 電荷(正又は負)は、
好ましくは、むきだしのスクリーン電極174と、光学放射ブロッキング層170の下
に位置するX線センサー60(図3)の伝導性電極配列102(図3)との間で、バイアス電
圧VBが印加されるときに作られた射出力によって、延長放電サイト180から光学
放射ブロッキング層170に注入される。典型的なバイアス電圧VBは、0-5000ボル
トの範囲に調整され、コントロールされたDC電圧である。 好ましくは、このように発生した電荷の光学放射ブロッキング層170への注入を
、バイアス電圧VBによって効率的にコントロールするために、むきだしのスクリ
ーン電極174を形成し、そこに印加されるAC電圧を有する埋め込まれた延長電極1
72をX線センサー60(図3)から静電気的にシールドする。
【００４３】
光学放射ブロッキング層170中への電荷インジェクター156からの電荷インジェク
ションは、典型的な自己消滅である。光学放射ブロッキング層170で電荷の蓄積
によって形成された空間電荷は、一般に無視できる値にまで射出力をステージ的
に減少させる。インジェクションは、好ましくは、両極性の電荷を含んでいるの
で、光学放射ブロッキング層170での初期電荷又は残留電荷は、X線センサー60(
図3)で最終蓄積電荷密度に一般に影響を及ぼさない。その代わりに、最終蓄積電
荷密度は、バイアス電圧VBの極性及び振幅によって最初に決定される。X線セン
サー60(図3)の各位置で電荷インジェクター156によって注入された電荷の実際量
が、電荷インジェクション前にそこで保持された電荷密度に相当することがわか
る。 光学放射ブロッキング層170への電荷インジェクションは、X線センサー60(図3)
の伝導性電極配列102(図3)を横断する静電気障壁182によって空間的に調整され
る。静電気障壁182は、好ましくは、数ミクロンから数十ミクロン厚の薄い伝導
性コーティングを、誘電性くさび184の垂直面に沿って付与することによって形
成される。ガラス又はセラミクスのような電気的絶縁性材料から典型的に形成さ
れるくさび184は、好ましくは電気的絶縁性の収納組み立て部品152の必須部分で
ある。あるいは、くさび184がセラミクスから作られる場合には、静電気障壁182
は、当該技術で公知の共焼成金属化によって、その垂直面に沿って形成されうる
。電気的絶縁性の収納組み立て部品152が、機械的な剛さ及び剛直性を備えた延
長スキャナ156も提供することが確認されている。 好ましくは、静電気障壁182は、むきだしのスクリーン電極176と直接に電気的接
触し、同じバイアス電圧VBにバイアスされる。その結果、注入された電荷がくさ
び184に沿った光学放射ブロッキング層170に向けられるように、静電気障壁182
に沿った電場は調整される。一方、静電気障壁182の向こうの光学放射ブロッキ
ング層170のリージョンでの電荷の流れは、一般に妨げられる。
ションは、典型的な自己消滅である。光学放射ブロッキング層170で電荷の蓄積
によって形成された空間電荷は、一般に無視できる値にまで射出力をステージ的
に減少させる。インジェクションは、好ましくは、両極性の電荷を含んでいるの
で、光学放射ブロッキング層170での初期電荷又は残留電荷は、X線センサー60(
図3)で最終蓄積電荷密度に一般に影響を及ぼさない。その代わりに、最終蓄積電
荷密度は、バイアス電圧VBの極性及び振幅によって最初に決定される。X線セン
サー60(図3)の各位置で電荷インジェクター156によって注入された電荷の実際量
が、電荷インジェクション前にそこで保持された電荷密度に相当することがわか
る。 光学放射ブロッキング層170への電荷インジェクションは、X線センサー60(図3)
の伝導性電極配列102(図3)を横断する静電気障壁182によって空間的に調整され
る。静電気障壁182は、好ましくは、数ミクロンから数十ミクロン厚の薄い伝導
性コーティングを、誘電性くさび184の垂直面に沿って付与することによって形
成される。ガラス又はセラミクスのような電気的絶縁性材料から典型的に形成さ
れるくさび184は、好ましくは電気的絶縁性の収納組み立て部品152の必須部分で
ある。あるいは、くさび184がセラミクスから作られる場合には、静電気障壁182
は、当該技術で公知の共焼成金属化によって、その垂直面に沿って形成されうる
。電気的絶縁性の収納組み立て部品152が、機械的な剛さ及び剛直性を備えた延
長スキャナ156も提供することが確認されている。 好ましくは、静電気障壁182は、むきだしのスクリーン電極176と直接に電気的接
触し、同じバイアス電圧VBにバイアスされる。その結果、注入された電荷がくさ
び184に沿った光学放射ブロッキング層170に向けられるように、静電気障壁182
に沿った電場は調整される。一方、静電気障壁182の向こうの光学放射ブロッキ
ング層170のリージョンでの電荷の流れは、一般に妨げられる。
【００４４】
電気的絶縁性の収納組み立て部品152は、典型的には、従来の機械的方法(示され
ていない)を用いて固定される2つの副組み立て部品190及び192から作られる。固
定された時、副組み立て部品190及び192は安全に電荷インジェクター156を保持
し整列させる。 本発明の1つの制限されない具体例として、X線センサー60上に光を投影できる延
長光源160は、電気的絶縁性の収納組み立て部品152の副組み立て部品192に埋め
込まれている。 好ましくは、延長光源160は、以下の図6に記載するように、電力送り出しのため
のB及びC の2つの外部ターミナルを有する個々の光放射ダイオード(LED)の延長
直列を含んでいる。
ていない)を用いて固定される2つの副組み立て部品190及び192から作られる。固
定された時、副組み立て部品190及び192は安全に電荷インジェクター156を保持
し整列させる。 本発明の1つの制限されない具体例として、X線センサー60上に光を投影できる延
長光源160は、電気的絶縁性の収納組み立て部品152の副組み立て部品192に埋め
込まれている。 好ましくは、延長光源160は、以下の図6に記載するように、電力送り出しのため
のB及びC の2つの外部ターミナルを有する個々の光放射ダイオード(LED)の延長
直列を含んでいる。
【００４５】
ここに記載するように、延長光源160によって放射された放射エネルギーが、光
電変換層104(図3)を横切ってトラップ状態を効率的に満たし飽和させるために使
用されるということが、本発明の好ましい具体例の特別な特徴である。従って、
LEDの放射ピーク波長は、それに関連する光子エネルギーが上述の光学放射ブロ
ッキング層170の光子カットオフエネルギーより低くなるように選択される。 例
えば、光電変換層104(図3)が無定形セレン又はセレン合金である場合、延長光源
160は、好ましくは、従来の赤色LEDのような600ナノメートルより好ましくは長
いピーク波長を備えた放射線を放射する。
電変換層104(図3)を横切ってトラップ状態を効率的に満たし飽和させるために使
用されるということが、本発明の好ましい具体例の特別な特徴である。従って、
LEDの放射ピーク波長は、それに関連する光子エネルギーが上述の光学放射ブロ
ッキング層170の光子カットオフエネルギーより低くなるように選択される。 例
えば、光電変換層104(図3)が無定形セレン又はセレン合金である場合、延長光源
160は、好ましくは、従来の赤色LEDのような600ナノメートルより好ましくは長
いピーク波長を備えた放射線を放射する。
【００４６】
図5は、本発明における延長光源160の1つの好ましい具体例の横断面を図示した
ものである。上述のように、延長光源160は、延長配列中で整えられ、好ましく
は堅いプリント回路基板(PCB)202の1つの側に設置された表面である、複数の光
放射ダイオードチップ(LED)200を好ましくは含んでいる。LED 200を流れる電流
をコントロールする複数の抵抗器204及びこのようなLED明るさは、PCB 202の反
対側に設置された表面であることが好ましい。 好ましくは、延長光源160は、絶縁性収納組み立て部品152(図4)の副組み立て部
品192(図4)へ挿入することができるように設計される。ここに記載された例が延
長光源160の1つの制限されない具体例を提供すること、及び、開口蛍光延長灯の
ような他の光源を用いてもよいことがわかる。
ものである。上述のように、延長光源160は、延長配列中で整えられ、好ましく
は堅いプリント回路基板(PCB)202の1つの側に設置された表面である、複数の光
放射ダイオードチップ(LED)200を好ましくは含んでいる。LED 200を流れる電流
をコントロールする複数の抵抗器204及びこのようなLED明るさは、PCB 202の反
対側に設置された表面であることが好ましい。 好ましくは、延長光源160は、絶縁性収納組み立て部品152(図4)の副組み立て部
品192(図4)へ挿入することができるように設計される。ここに記載された例が延
長光源160の1つの制限されない具体例を提供すること、及び、開口蛍光延長灯の
ような他の光源を用いてもよいことがわかる。
【００４７】
図6は、PCB 202(図5)上に組み立てられたLED 200の配列を含む延長光源160の電
気回線図を示す。好ましくは、LED 200は並列に接続したグループに分割される
。各グループ内では、LED 200は、1つ以上の限流抵抗204に連続的に接続される
。好ましくは、LED 200は、図4のターミナルB及びCに好ましくは相当するターミ
ナルB及びC間に印加された、単一の浮動DC電圧源VLによって作動される。VLは、
典型的には数十ボルトのオーダーである。
気回線図を示す。好ましくは、LED 200は並列に接続したグループに分割される
。各グループ内では、LED 200は、1つ以上の限流抵抗204に連続的に接続される
。好ましくは、LED 200は、図4のターミナルB及びCに好ましくは相当するターミ
ナルB及びC間に印加された、単一の浮動DC電圧源VLによって作動される。VLは、
典型的には数十ボルトのオーダーである。
【００４８】
図7は、本発明の好ましい具体例としての、電荷インジェクター156及び図4の延
長スキャナ150の延長光源160を作動するパワードライバーの電気図である。電荷
インジェクター156及び延長スキャナ150の延長光源160は、以下の方法で個々に
又は同時に活性化できる: 上述のように、電荷インジェクター156(図4)は、埋め込まれた延長電極172のタ
ーミナルA及びむきだしのスクリーン電極174のターミナルBとの間に印加された
浮動AC電圧の対応するモジュレーションによって、連続的に又は爆発的に活性化
される。電荷インジェクションは、X線センサー60(図3)の伝導性電極配列102(図
3)に関連した場所に接続するターミナルBに印加されるバイアス電圧VBによって
作動される。 さらに上述のように、延長光源160(図4)は、延長光源160(図4)のターミナルBとC
の間で浮動DC電圧(VL)を印加することにより活性化される。 図7に示したように、電荷インジェクター156及び延長光源l60は、ターミナルBに
印加された同じ高いDCバイアス電圧(VB)に好ましくはフロートする。これは、延
長光源160及び電荷インジェクター156の回路間、並びに、延長光源160及びX線セ
ンサー60(図3)間の電気的応力を除去する。
長スキャナ150の延長光源160を作動するパワードライバーの電気図である。電荷
インジェクター156及び延長スキャナ150の延長光源160は、以下の方法で個々に
又は同時に活性化できる: 上述のように、電荷インジェクター156(図4)は、埋め込まれた延長電極172のタ
ーミナルA及びむきだしのスクリーン電極174のターミナルBとの間に印加された
浮動AC電圧の対応するモジュレーションによって、連続的に又は爆発的に活性化
される。電荷インジェクションは、X線センサー60(図3)の伝導性電極配列102(図
3)に関連した場所に接続するターミナルBに印加されるバイアス電圧VBによって
作動される。 さらに上述のように、延長光源160(図4)は、延長光源160(図4)のターミナルBとC
の間で浮動DC電圧(VL)を印加することにより活性化される。 図7に示したように、電荷インジェクター156及び延長光源l60は、ターミナルBに
印加された同じ高いDCバイアス電圧(VB)に好ましくはフロートする。これは、延
長光源160及び電荷インジェクター156の回路間、並びに、延長光源160及びX線セ
ンサー60(図3)間の電気的応力を除去する。
【００４９】
図8は、本発明の好ましい具体例としての、構築され操作されたX線センサー210
の部分的に切り取られた平面配線図を示す。好ましくは、X線センサー210は、図
3で特に示して上記した、X線センサー60と同様の多層構造を有する。 X線センサ
ー210は、好ましくは、誘電性支持基板212、伝導性電極配列214、光電変換層216
及び光学放射ブロッキング層218を有する積層物からなる。 X線センサー210は、
光電変換層216と伝導性電極配列214の間で配置された電荷緩衝層220も含みうる
。 誘電性支持基板212、伝導性電極配列214、光電変換層216、光学放射ブロッキン
グ層218及び電荷緩衝層220は、図3ですべて上述された、誘電性支持基板100、伝
導性電極配列102、光電変換層104、光学放射ブロッキング層106及び電荷緩衝層1
08とそれぞれ同一であることが好ましい。
の部分的に切り取られた平面配線図を示す。好ましくは、X線センサー210は、図
3で特に示して上記した、X線センサー60と同様の多層構造を有する。 X線センサ
ー210は、好ましくは、誘電性支持基板212、伝導性電極配列214、光電変換層216
及び光学放射ブロッキング層218を有する積層物からなる。 X線センサー210は、
光電変換層216と伝導性電極配列214の間で配置された電荷緩衝層220も含みうる
。 誘電性支持基板212、伝導性電極配列214、光電変換層216、光学放射ブロッキン
グ層218及び電荷緩衝層220は、図3ですべて上述された、誘電性支持基板100、伝
導性電極配列102、光電変換層104、光学放射ブロッキング層106及び電荷緩衝層1
08とそれぞれ同一であることが好ましい。
【００５０】
図8に示すように、伝導性電極配列102は、典型的にはファンアウト・リージョン
222で終わっている複数の共同平面を含んでいる。 統合放射データ呼び出しエレクトロニクス62(図2B)として用いてもよい統合放射
データ呼び出しエレクトロニクス223は、好ましくはX線センサー210につながれ
る。統合放射データ呼び出しエレクトロニクス223は、好ましくは電荷呼び出し
回路224、複数のアナログ・デジタル変換器226及びデータバス緩衝装置228を含
んでいる。典型的に、電荷呼び出し回路224は、図９に特に示し以下に記載する
ような低雑音の電荷呼び出しASIC 231である複数の多重チャンネルアナログから
なる。好ましくは、ASICSは標準のチップ内蔵技術を使用したプリント回路基板8
0(図2B)に設置される。典型的に、17" x 17"のイメージングエリアを有するX線
センサー210用として、伝導性電極配列214は約3600の電極221(図8)からなる。 多重チャンネル電荷呼び出しASIC 231(図9)の呼び出しチャンネルの数は、一つ
の呼び出しチャンネルに接続されている各電極221と共に、伝導性電極配列214の
伝導性電極221の数以上ある。あるいは、いくつかの電極301は、一つのチャンネ
ルに接続されていてもよく、それにより1次元での空間分解能を減少させる。し
たがってこの例によれば、電荷呼び出し回路224は、120の呼び出しチャンネルを
含む各ASIC 231(図9)であるファンアウト・リージョン222に各々関連する、15の
多重チャンネル電荷呼び出しASIC 231(図9)からなることが好ましい。
222で終わっている複数の共同平面を含んでいる。 統合放射データ呼び出しエレクトロニクス62(図2B)として用いてもよい統合放射
データ呼び出しエレクトロニクス223は、好ましくはX線センサー210につながれ
る。統合放射データ呼び出しエレクトロニクス223は、好ましくは電荷呼び出し
回路224、複数のアナログ・デジタル変換器226及びデータバス緩衝装置228を含
んでいる。典型的に、電荷呼び出し回路224は、図９に特に示し以下に記載する
ような低雑音の電荷呼び出しASIC 231である複数の多重チャンネルアナログから
なる。好ましくは、ASICSは標準のチップ内蔵技術を使用したプリント回路基板8
0(図2B)に設置される。典型的に、17" x 17"のイメージングエリアを有するX線
センサー210用として、伝導性電極配列214は約3600の電極221(図8)からなる。 多重チャンネル電荷呼び出しASIC 231(図9)の呼び出しチャンネルの数は、一つ
の呼び出しチャンネルに接続されている各電極221と共に、伝導性電極配列214の
伝導性電極221の数以上ある。あるいは、いくつかの電極301は、一つのチャンネ
ルに接続されていてもよく、それにより1次元での空間分解能を減少させる。し
たがってこの例によれば、電荷呼び出し回路224は、120の呼び出しチャンネルを
含む各ASIC 231(図9)であるファンアウト・リージョン222に各々関連する、15の
多重チャンネル電荷呼び出しASIC 231(図9)からなることが好ましい。
【００５１】
本発明の好ましい具体例としては、電極221と電荷呼び出し回路224の接続は、X
線センサー210の反対で不活性で周囲のリージョンに位置する、2つのファンアウ
ト・リージョン222で行なわれる。好ましくは、隣接した電極が反対のファンア
ウト・リージョンに接続されるように、電極221の半分は第1のファンアウト・リ
ージョンを通して接続され、残りの半分は第2のファンアウト・リージョンを通
して接続される。この方法においては、各ファンアウト・リージョンにおける接
続の密度が減少する。このように、上述のような従来の接続技術は、X線センサ
ー210と統合放射データ呼び出しエレクトロニクス223の間における除去可能な電
気接続又は永久的電気接続を提供するために使用されてもよい。 ASICS 231(図9)を例外として、統合放射データ呼び出しエレクトロニクス223の
成分は、当該技術で公知のSMT技術を用いて、PCB 80(図2B)に典型的に設置され
ることが認識される。
線センサー210の反対で不活性で周囲のリージョンに位置する、2つのファンアウ
ト・リージョン222で行なわれる。好ましくは、隣接した電極が反対のファンア
ウト・リージョンに接続されるように、電極221の半分は第1のファンアウト・リ
ージョンを通して接続され、残りの半分は第2のファンアウト・リージョンを通
して接続される。この方法においては、各ファンアウト・リージョンにおける接
続の密度が減少する。このように、上述のような従来の接続技術は、X線センサ
ー210と統合放射データ呼び出しエレクトロニクス223の間における除去可能な電
気接続又は永久的電気接続を提供するために使用されてもよい。 ASICS 231(図9)を例外として、統合放射データ呼び出しエレクトロニクス223の
成分は、当該技術で公知のSMT技術を用いて、PCB 80(図2B)に典型的に設置され
ることが認識される。
【００５２】
図9は、本発明の好ましい限定されない具体例としての、図8の電荷呼び出し回路
224を図示するものである。 上記のように、電荷呼び出し回路224は、好ましくは複数の多重チャンネル呼び
出しASIC 231を含んでいる。各多重チャンネル電荷呼び出しASIC 231は、好まし
くは3つの初期からなる: 電荷増幅器ステージ232、サンプル及びホールドステー
ジ234、及び、マルチプレクサー236。 各呼び出しチャンネルとしては、電荷増幅器ステージ232は、電荷増幅器ゲイン
を決定し、フィードバックコンデンサー240と連結した、低雑音で制限のある周
波数帯域幅を含む双方向電荷積分器238、及び、電荷積分器238を周期的にリセッ
トする固体状態リセットスイッチ242からなる。フィードバックコンデンサー240
は、X線センサー210(図8)の特定のパラメーターに従って適切なゲインを提供す
るために選択することができる。
224を図示するものである。 上記のように、電荷呼び出し回路224は、好ましくは複数の多重チャンネル呼び
出しASIC 231を含んでいる。各多重チャンネル電荷呼び出しASIC 231は、好まし
くは3つの初期からなる: 電荷増幅器ステージ232、サンプル及びホールドステー
ジ234、及び、マルチプレクサー236。 各呼び出しチャンネルとしては、電荷増幅器ステージ232は、電荷増幅器ゲイン
を決定し、フィードバックコンデンサー240と連結した、低雑音で制限のある周
波数帯域幅を含む双方向電荷積分器238、及び、電荷積分器238を周期的にリセッ
トする固体状態リセットスイッチ242からなる。フィードバックコンデンサー240
は、X線センサー210(図8)の特定のパラメーターに従って適切なゲインを提供す
るために選択することができる。
【００５３】
電荷増幅器ステージ232は、典型的には電極221(図8)からの電荷の双方向流れを
受け取り、対応の正又は負の出力電圧値を提供し、各出力電圧値は、リセットス
イッチ242による連続的なリセットの間の、単一の電荷積分器238で蓄積された電
荷を表すものである。電荷増幅器ステージ232からの出力電圧値は、サンプル及
びホールドステージ234によってサンプリングされ、個々の呼び出しチャンネル
はシンクロナイズドデュアルサンプル及びホールド回路244に対応する。一般に
連続的なサンプリングを提供するシンクロナイズドデュアルサンプル及びホール
ド回路244は、典型的に2つのサブ回路246及び248を含み、そのサブ回路の各々は
、コンデンサー250と2つの固体スイッチ252を含むことが好ましい。 呼び出し中、2つのサブ回路246及び248のうちの1つは、電荷増幅器ステージ232
からの値をサンプリングし、他方は、緩衝装置256を通してマルチプレクサー236
によってサンプリングされるために保持された値を提供するために、前もってサ
ンプリングされた値を保持する。
受け取り、対応の正又は負の出力電圧値を提供し、各出力電圧値は、リセットス
イッチ242による連続的なリセットの間の、単一の電荷積分器238で蓄積された電
荷を表すものである。電荷増幅器ステージ232からの出力電圧値は、サンプル及
びホールドステージ234によってサンプリングされ、個々の呼び出しチャンネル
はシンクロナイズドデュアルサンプル及びホールド回路244に対応する。一般に
連続的なサンプリングを提供するシンクロナイズドデュアルサンプル及びホール
ド回路244は、典型的に2つのサブ回路246及び248を含み、そのサブ回路の各々は
、コンデンサー250と2つの固体スイッチ252を含むことが好ましい。 呼び出し中、2つのサブ回路246及び248のうちの1つは、電荷増幅器ステージ232
からの値をサンプリングし、他方は、緩衝装置256を通してマルチプレクサー236
によってサンプリングされるために保持された値を提供するために、前もってサ
ンプリングされた値を保持する。
【００５４】
予定時間間隔で、読まれるべきイメージの各ラスター・ラインの幅を決定する、
読まれたサンプリング頻度に従って、新しいラスター・ラインの呼び出しに備え
て固体スイッチ252によってサンプリングし保持される間、サブ回路246と248の
機能は交換される。交換直後、電荷積分器238は、サンプリング・モードでサブ
回路246又は248のリセットも行うリセットスイッチ242によって瞬間的にリセッ
トされ、それにより、統合とサンプリングは、読まれるべきラスター・ラインか
らの電荷のみに関係する。 図9において、固体スイッチ252の状態によって示されるように、リセット完了後
、サブ回路246は、電荷積分器238の出力をサンプリングするように示される。一
方、サブ回路248は、緩衝装置256を通してマルチプレクサー236によってサンプ
リングされるべき、前もってサンプリングされた値を保持するとして示される。 延長スキャナ150(図4)の電荷インジェクター156(図4)が、上述のように連続的に
活性化される場合には、サンプル及びホールド回路234又は他の適切な回路によ
ってインプリメントされた、一般に中断されない連続的なサンプリングが、特に
重要であることが認識される。
読まれたサンプリング頻度に従って、新しいラスター・ラインの呼び出しに備え
て固体スイッチ252によってサンプリングし保持される間、サブ回路246と248の
機能は交換される。交換直後、電荷積分器238は、サンプリング・モードでサブ
回路246又は248のリセットも行うリセットスイッチ242によって瞬間的にリセッ
トされ、それにより、統合とサンプリングは、読まれるべきラスター・ラインか
らの電荷のみに関係する。 図9において、固体スイッチ252の状態によって示されるように、リセット完了後
、サブ回路246は、電荷積分器238の出力をサンプリングするように示される。一
方、サブ回路248は、緩衝装置256を通してマルチプレクサー236によってサンプ
リングされるべき、前もってサンプリングされた値を保持するとして示される。 延長スキャナ150(図4)の電荷インジェクター156(図4)が、上述のように連続的に
活性化される場合には、サンプル及びホールド回路234又は他の適切な回路によ
ってインプリメントされた、一般に中断されない連続的なサンプリングが、特に
重要であることが認識される。
【００５５】
マルチプレクサー236は、コントローラー(示されていない)によって供給された
クロックCLKの周波数によって決定された割合で連続して各緩衝装置256をアドレ
スすることにより、呼び出しチャンネルから統合アナログデータの平行に連続す
る転化を提供する。 典型的には、各CLKパルスを用いて、結果として得られる緩
衝装置256のアナログ出力は、緩衝装置260を通して共通出力ライン258に供給さ
れる。共通出力ライン258は、カスケード化された多重チャンネル電荷呼び出しA
SIC 231のグループによって好ましくは共有され、それにより、カスケード化さ
れた多重チャンネル電荷呼び出しASIC 231のグループ用に共通出力ラインを供給
する。個々の共通出力ライン258は一つのカスケードに相当する。 信号CSI及びCSOは、多重チャンネル電荷呼び出しASIC 231に、カスケード機能を
供給するために使用される。各多重チャンネル電荷呼び出しASIC 231は、緩衝装
置256から共通出力ライン258までに保持されたアナログデータの転送を行うため
にスイッチ262を閉じる、チップ選択受信信号CSIによって選択される。最後の緩
衝装置256が出力ライン258にそのアナログデータを転送した場合には、チップ選
択出力信号CSOは、多重チャンネル電荷呼び出しASIC 231のマルチプレクサー236
によって提供される。CSOは、スイッチ262を切り、カスケードにおける次の多重
チャンネル電荷呼び出しASIC 231用のCSI信号を供給する。ASICカスケード化に
よって、1グループのASICが単一の拡張されたASICとして行動することが認識さ
れる。
クロックCLKの周波数によって決定された割合で連続して各緩衝装置256をアドレ
スすることにより、呼び出しチャンネルから統合アナログデータの平行に連続す
る転化を提供する。 典型的には、各CLKパルスを用いて、結果として得られる緩
衝装置256のアナログ出力は、緩衝装置260を通して共通出力ライン258に供給さ
れる。共通出力ライン258は、カスケード化された多重チャンネル電荷呼び出しA
SIC 231のグループによって好ましくは共有され、それにより、カスケード化さ
れた多重チャンネル電荷呼び出しASIC 231のグループ用に共通出力ラインを供給
する。個々の共通出力ライン258は一つのカスケードに相当する。 信号CSI及びCSOは、多重チャンネル電荷呼び出しASIC 231に、カスケード機能を
供給するために使用される。各多重チャンネル電荷呼び出しASIC 231は、緩衝装
置256から共通出力ライン258までに保持されたアナログデータの転送を行うため
にスイッチ262を閉じる、チップ選択受信信号CSIによって選択される。最後の緩
衝装置256が出力ライン258にそのアナログデータを転送した場合には、チップ選
択出力信号CSOは、多重チャンネル電荷呼び出しASIC 231のマルチプレクサー236
によって提供される。CSOは、スイッチ262を切り、カスケードにおける次の多重
チャンネル電荷呼び出しASIC 231用のCSI信号を供給する。ASICカスケード化に
よって、1グループのASICが単一の拡張されたASICとして行動することが認識さ
れる。
【００５６】
ラスター・ラインを表すデータは、多重チャンネル電荷呼び出しASIC 231のすべ
てのカスケード（各カスケードは一つの出力ラインに関連している）によって、
すべての電極221(図8)において並列にサンプリングされることが認識される。電
荷データの1ラスター・ラインを並列にサンプリングするために必要な時間中、
電荷データの前もってサンプリングされたラスター・ラインを表すすべての緩衝
装置256のホールド・データは、カスケードの出力ライン258に沿って連続的に同
時に出力される。 図8に戻って、各出力ライン258は、アナログをデジタル変換する対応のA/Dコン
バーター226に関係している。以下の図13に記載するように、A/D変換は、色調ス
ケール再マッピング機能が呼び出し中に使用されるかどうかに依存する、14〜8
ビットの分解を典型的に行っている。出力デジタル信号は、データバス緩衝装置
228(各データバス緩衝装置228は、好ましくは3状態出力からなる)によって、す
べてのA/Dコンバーター226から共通のデータバス出力264に転送される。
てのカスケード（各カスケードは一つの出力ラインに関連している）によって、
すべての電極221(図8)において並列にサンプリングされることが認識される。電
荷データの1ラスター・ラインを並列にサンプリングするために必要な時間中、
電荷データの前もってサンプリングされたラスター・ラインを表すすべての緩衝
装置256のホールド・データは、カスケードの出力ライン258に沿って連続的に同
時に出力される。 図8に戻って、各出力ライン258は、アナログをデジタル変換する対応のA/Dコン
バーター226に関係している。以下の図13に記載するように、A/D変換は、色調ス
ケール再マッピング機能が呼び出し中に使用されるかどうかに依存する、14〜8
ビットの分解を典型的に行っている。出力デジタル信号は、データバス緩衝装置
228(各データバス緩衝装置228は、好ましくは3状態出力からなる)によって、す
べてのA/Dコンバーター226から共通のデータバス出力264に転送される。
【００５７】
X線センサー210からの統合データの呼び出し中に、デジタルデータは、すべての
A/Dコンバーター226から対応するデータバス緩衝装置228に、最初の転送速度で
連続的に同時に転送される。すべてのデータバス緩衝装置228からのデータは、
コントローラー(示されていない)によって供給される可能信号ENを用いた第2の
転送速度で共通出力データバス264に連続的に転送され、それによって各データ
バス緩衝装置228を連続してアドレスし、それからデータ出力を可能にする。典
型的には、第2の転送速度は、第1の転送速度より著しく速い。このように、アナ
ログ・デジタル変換は、統合データ呼び出し回路222を単純化し、かつ、A/Dコン
バーター226のコストを削減して、比較的低速度で行われうる。 様々なデータバス緩衝装置228からのデータ転送のシーケンスは、ファンアウト
・リージョン222の構造、及び、電極221が電荷呼び出し回路224に電気的に接続
されるオーダーに従って、読まれるべきラスター・ラインの適切な再構成を行う
ために選択されることが認識される。 データバス264上のデジタルデータ出力が、結像されるべき目的物に対応するX線
センサー210に影響を与える、空間的に調整されたX線の統合放射のデジタル表現
を提供することが、さらに認識される。
A/Dコンバーター226から対応するデータバス緩衝装置228に、最初の転送速度で
連続的に同時に転送される。すべてのデータバス緩衝装置228からのデータは、
コントローラー(示されていない)によって供給される可能信号ENを用いた第2の
転送速度で共通出力データバス264に連続的に転送され、それによって各データ
バス緩衝装置228を連続してアドレスし、それからデータ出力を可能にする。典
型的には、第2の転送速度は、第1の転送速度より著しく速い。このように、アナ
ログ・デジタル変換は、統合データ呼び出し回路222を単純化し、かつ、A/Dコン
バーター226のコストを削減して、比較的低速度で行われうる。 様々なデータバス緩衝装置228からのデータ転送のシーケンスは、ファンアウト
・リージョン222の構造、及び、電極221が電荷呼び出し回路224に電気的に接続
されるオーダーに従って、読まれるべきラスター・ラインの適切な再構成を行う
ために選択されることが認識される。 データバス264上のデジタルデータ出力が、結像されるべき目的物に対応するX線
センサー210に影響を与える、空間的に調整されたX線の統合放射のデジタル表現
を提供することが、さらに認識される。
【００５８】
以下、図１０について言及する。これは、本発明の好ましい態様に従って構築さ
れ操作される、ＡＳＶセンサー６４（図２Ｂ）として作用可能なＡＳＶセンサー
２７０のカッターウェイ下面図模型実例である。ＡＳＶセンサー２７０は、好ま
しくは、図２Ｂの態様で柔軟なリージョン８６および厳密なリージョン８８とし
てそれぞれ作用可能な、柔軟なリージョン２７２および厳密なリージョン２７４
を持つ多層膜プリント回路基板である。
れ操作される、ＡＳＶセンサー６４（図２Ｂ）として作用可能なＡＳＶセンサー
２７０のカッターウェイ下面図模型実例である。ＡＳＶセンサー２７０は、好ま
しくは、図２Ｂの態様で柔軟なリージョン８６および厳密なリージョン８８とし
てそれぞれ作用可能な、柔軟なリージョン２７２および厳密なリージョン２７４
を持つ多層膜プリント回路基板である。
【００５９】
柔軟なリージョン２７２は、好ましくは、上流にＸ線透過方向に関して下流から
上流の順序で、電荷トラッキング層２７６、誘電層２７８、ファンアウト層２８
０および誘電性担体層２８２を持つ、薄く、Ｘ線透過性のポリイミド系多層膜Ｐ
ＣＢである。電荷トラッキング層２７６およびファンアウト層２８０の両方は、
好ましくは、非常に薄いパターン化伝導層（Ｘ線透過性であるために各々数ミク
ロンの厚さを持って）である。電荷トラッキング層２７６がＸ線センサー６０に
向き合う（図２Ｂ）ように、イメージ検出モジュール５０（図２Ｂ）等のイメー
ジ検出モジュール内にＡＳＶセンサー２７０が配向されることが分かる。
上流の順序で、電荷トラッキング層２７６、誘電層２７８、ファンアウト層２８
０および誘電性担体層２８２を持つ、薄く、Ｘ線透過性のポリイミド系多層膜Ｐ
ＣＢである。電荷トラッキング層２７６およびファンアウト層２８０の両方は、
好ましくは、非常に薄いパターン化伝導層（Ｘ線透過性であるために各々数ミク
ロンの厚さを持って）である。電荷トラッキング層２７６がＸ線センサー６０に
向き合う（図２Ｂ）ように、イメージ検出モジュール５０（図２Ｂ）等のイメー
ジ検出モジュール内にＡＳＶセンサー２７０が配向されることが分かる。
【００６０】
電荷トラッキング層２７６は、好ましくは、多くの一般に共面の個別のプレート
電極２７４を提供する従来のＰＣＢ製造技術によって成形された（好ましくはＸ
行およびＹ列の中で配列した）金被覆銅層である。プレート電極２７４の構造は
、ＡＳＶセンサー２７０の感作口径を決定する。好ましくは、プレート電極２７
４は、以下で記述されるようなＡＳＶセンサー２７０の所望の分解能に従って、
数ミリメートル辺〜数十ミリメートル辺の範囲の面積を持つ正方形である。他の
幾何あるいは面積を持つプレート電極２７４が使用されてもよいことが分かる。
各プレート電極２７４は好ましくは専用出力ライン２８３に関係している。Ｘ線
照射のあいだ、実時間放射データは、電荷として、それぞれ個々のプレート電極
２７４から、実時間放射データ読み出しエレクトロニクス２７８の対応する個々
のチャンネルへ、対応する出力ライン２８３行を通じて流れる。
電極２７４を提供する従来のＰＣＢ製造技術によって成形された（好ましくはＸ
行およびＹ列の中で配列した）金被覆銅層である。プレート電極２７４の構造は
、ＡＳＶセンサー２７０の感作口径を決定する。好ましくは、プレート電極２７
４は、以下で記述されるようなＡＳＶセンサー２７０の所望の分解能に従って、
数ミリメートル辺〜数十ミリメートル辺の範囲の面積を持つ正方形である。他の
幾何あるいは面積を持つプレート電極２７４が使用されてもよいことが分かる。
各プレート電極２７４は好ましくは専用出力ライン２８３に関係している。Ｘ線
照射のあいだ、実時間放射データは、電荷として、それぞれ個々のプレート電極
２７４から、実時間放射データ読み出しエレクトロニクス２７８の対応する個々
のチャンネルへ、対応する出力ライン２８３行を通じて流れる。
【００６１】
出力ライン２８３は、好ましくは、電荷トラッキング層２７６によってファンア
ウト層２８０（それはＸ線センサー６０（図２）から一般に静電気的に保護され
ている）の中で指示されることによって、ＡＳＶセンサー２７０のシグナル間の
クロストークを削減する。あるいは、出力ライン２８３は、電荷トラッキング層
２７２の一部として成形されてもよく、シグナルクロストークを削減するため、
出力ライン２８３の指令は、そのために占領されたエリアがプレート電極２７４
のエリアより著しく小さいことを確実にする。出力ライン２８３が電荷トラッキ
ング層２７２の一部として成形される場合、ファンアウト層２８０の必要性はな
い。
ウト層２８０（それはＸ線センサー６０（図２）から一般に静電気的に保護され
ている）の中で指示されることによって、ＡＳＶセンサー２７０のシグナル間の
クロストークを削減する。あるいは、出力ライン２８３は、電荷トラッキング層
２７２の一部として成形されてもよく、シグナルクロストークを削減するため、
出力ライン２８３の指令は、そのために占領されたエリアがプレート電極２７４
のエリアより著しく小さいことを確実にする。出力ライン２８３が電荷トラッキ
ング層２７２の一部として成形される場合、ファンアウト層２８０の必要性はな
い。
【００６２】
好ましい発明の代替的な態様に従って、電荷トラッキング層２７６は、比較的少
数の、大面積の、固定した形のプレート電極（これは、従来の自動的な露光制御
装置におけるイオンチャンバのものと似ている感作口径を持つ地方センサーとし
て作用可能）を含んでもよい。ＡＳＶセンサーによってこの場合感作された情報
がイメージ類ではないが、その代り、地方濃度センサーによって感作されたもの
と類似していて、いくつかの明確に読み取り可能なフィールドを含んでもよいこ
とが認識される。ここに記述されたアプローチの利点は、ＡＳＶセンサーがイメ
ージ検出モジュール５０（図３）の単純な必須成分を形成するということである
。
数の、大面積の、固定した形のプレート電極（これは、従来の自動的な露光制御
装置におけるイオンチャンバのものと似ている感作口径を持つ地方センサーとし
て作用可能）を含んでもよい。ＡＳＶセンサーによってこの場合感作された情報
がイメージ類ではないが、その代り、地方濃度センサーによって感作されたもの
と類似していて、いくつかの明確に読み取り可能なフィールドを含んでもよいこ
とが認識される。ここに記述されたアプローチの利点は、ＡＳＶセンサーがイメ
ージ検出モジュール５０（図３）の単純な必須成分を形成するということである
。
【００６３】
柔軟なリージョン２７２の薄い多層膜に加えて、厳密なリージョン２７４は、好
ましくは、ＦＲ４のようなガラス繊維エポキシ樹脂積層品も含む。厳密なリージ
ョン２７４は、好ましくは、実時間放射データ読み出しエレクトロニクス２８４
が、当該技術分野で知られているようなチップ内蔵技術及び／又はＳＭＴを使用
して積載されている基板である。ファンアウト層２８０（それは、柔軟なリージ
ョン２７２および厳密なリージョン２７４上に伸びる）は、当該技術分野で知ら
れているような空孔（示されていない）を通じてプレート電極２７４と実時間放
射データ読み出しエレクトロニクス２８４の間の電気的な相互関係を提供する。
ましくは、ＦＲ４のようなガラス繊維エポキシ樹脂積層品も含む。厳密なリージ
ョン２７４は、好ましくは、実時間放射データ読み出しエレクトロニクス２８４
が、当該技術分野で知られているようなチップ内蔵技術及び／又はＳＭＴを使用
して積載されている基板である。ファンアウト層２８０（それは、柔軟なリージ
ョン２７２および厳密なリージョン２７４上に伸びる）は、当該技術分野で知ら
れているような空孔（示されていない）を通じてプレート電極２７４と実時間放
射データ読み出しエレクトロニクス２８４の間の電気的な相互関係を提供する。
【００６４】
実時間放射データ読み出しエレクトロニクス２８４は、好ましくは、電荷読み出
し回路２８６、アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）コンバーター２８８およびデー
タバスバッファ２９０を含んでいる。実時間放射データ読み出しエレクトロニク
ス２８４の機能性（すなわち、流れる電荷の状態にあるデータからの読み出し）
が、統合放射データ読み出しエレクトロニクス２２３（図８）の機能性に似てい
ることが認識される。したがって、電荷読み出し回路２８６、アナログ・ディジ
タル（Ａ／Ｄ）コンバーター２８８およびデータバスバッファ２９０は、図８に
関してそれぞれ記述する電荷読み出し回路２２４、アナログ・ディジタル（Ａ／
Ｄ）コンバーター２２６およびデータバスバッファ２９０と典型的には同一であ
る。しかしながら、実時間放射データ読み出しエレクトロニクス２８４に流れる
電流の振幅が、統合放射データ読み出しエレクトロニクス２２３（図８）に流れ
る電流の振幅と異なるかもしれないので、図１０の態様は、好ましくは、電荷積
分器２３８（図９）のものと異なるゲインを持っているかもしれない電荷積分器
（示されていない）を使用する。実時間放射データ・エレクトロニクス２８４の
２つの次のリセット間のサンプリング時間が、すべてのプレート電極２７４から
のデータの全構造を読み出すのに必要な時間を決定することが認識される。
し回路２８６、アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）コンバーター２８８およびデー
タバスバッファ２９０を含んでいる。実時間放射データ読み出しエレクトロニク
ス２８４の機能性（すなわち、流れる電荷の状態にあるデータからの読み出し）
が、統合放射データ読み出しエレクトロニクス２２３（図８）の機能性に似てい
ることが認識される。したがって、電荷読み出し回路２８６、アナログ・ディジ
タル（Ａ／Ｄ）コンバーター２８８およびデータバスバッファ２９０は、図８に
関してそれぞれ記述する電荷読み出し回路２２４、アナログ・ディジタル（Ａ／
Ｄ）コンバーター２２６およびデータバスバッファ２９０と典型的には同一であ
る。しかしながら、実時間放射データ読み出しエレクトロニクス２８４に流れる
電流の振幅が、統合放射データ読み出しエレクトロニクス２２３（図８）に流れ
る電流の振幅と異なるかもしれないので、図１０の態様は、好ましくは、電荷積
分器２３８（図９）のものと異なるゲインを持っているかもしれない電荷積分器
（示されていない）を使用する。実時間放射データ・エレクトロニクス２８４の
２つの次のリセット間のサンプリング時間が、すべてのプレート電極２７４から
のデータの全構造を読み出すのに必要な時間を決定することが認識される。
【００６５】
プレート電極２７４の数に電荷読み出し回路２８６の入力チャネルの数が好まし
くは対応することが認識される。プレート電極２７４の数が増加すると、ＡＳＶ
センサー２７０の空間分解能が増加し、イメージ様データの分解能が高くなるこ
とが認識される。プレート電極２７４の正確な数は、一般にイメージ様の実時間
放射情報（それは好ましくは大きい）を提供するのに必要な、プレート電極２７
４の数と、実時間データ処理（それは好ましくは小さい）に必要な、プレート電
極２７４の数との間のトレードオフに従って選択される。
くは対応することが認識される。プレート電極２７４の数が増加すると、ＡＳＶ
センサー２７０の空間分解能が増加し、イメージ様データの分解能が高くなるこ
とが認識される。プレート電極２７４の正確な数は、一般にイメージ様の実時間
放射情報（それは好ましくは大きい）を提供するのに必要な、プレート電極２７
４の数と、実時間データ処理（それは好ましくは小さい）に必要な、プレート電
極２７４の数との間のトレードオフに従って選択される。
【００６６】
Ｘ線センサー６０（図３）を横切る照射フィールドの境界を検知するために以下
に記述された実時間処理アルゴリズムに従って、照射フィールドの境界内に含ま
れた、プレート電極２９４のグローバルグループ２９４は定義されてもよい。代
替手段として又は追加手段として、プレート電極２７４の地方グループ２９６は
、図１３に関して以下に記述されたアルゴリズムに従って定義されてもよい。
に記述された実時間処理アルゴリズムに従って、照射フィールドの境界内に含ま
れた、プレート電極２９４のグローバルグループ２９４は定義されてもよい。代
替手段として又は追加手段として、プレート電極２７４の地方グループ２９６は
、図１３に関して以下に記述されたアルゴリズムに従って定義されてもよい。
【００６７】
電荷統合による実時間放射データの読み出しは、実時間線量制御のために使用さ
れる実時間露光データを提供する。線量制御は、各検査の最適化を可能にし、そ
のために、先行技術方法論における自動的な露光制御装置に対する不完全な登録
および勤勉な整列に起因する不正確さを除去する。さらに、先行技術のホトタイ
マ及び他暴露制御装置に典型的に関連する固定孔径及び固定位置濃度センサーを
使用する代わりに、本発明は、一般に、以下に記述されるような線量最適化に実
時間イメージコントラストフィードバックを使用することができるイメージ様の
実時間露光データを提供する。本発明は、このように、様々な異なるタイプの検
査のための所望の検査コントラストに到達するのに必要な線量の減少を可能にで
きる。
れる実時間露光データを提供する。線量制御は、各検査の最適化を可能にし、そ
のために、先行技術方法論における自動的な露光制御装置に対する不完全な登録
および勤勉な整列に起因する不正確さを除去する。さらに、先行技術のホトタイ
マ及び他暴露制御装置に典型的に関連する固定孔径及び固定位置濃度センサーを
使用する代わりに、本発明は、一般に、以下に記述されるような線量最適化に実
時間イメージコントラストフィードバックを使用することができるイメージ様の
実時間露光データを提供する。本発明は、このように、様々な異なるタイプの検
査のための所望の検査コントラストに到達するのに必要な線量の減少を可能にで
きる。
【００６８】
Ｘ線センサー６０（図３）の、あるいはＸ線センサー２１０（図８）の見かけ表
面電圧（それらはそのために吸収された放射量に対応する）は、次の方法で、Ｘ
線放射への暴露中の実時間で、ＡＳＶセンサー２７０によって検知される：ＡＳ
Ｖセンサー２７０は、実時間放射データ読み出しエレクトロニクス２８４によっ
て大地電位にさせられる。
面電圧（それらはそのために吸収された放射量に対応する）は、次の方法で、Ｘ
線放射への暴露中の実時間で、ＡＳＶセンサー２７０によって検知される：ＡＳ
Ｖセンサー２７０は、実時間放射データ読み出しエレクトロニクス２８４によっ
て大地電位にさせられる。
【００６９】
図１１Ａへの特別の言及で以下に記述されたように、Ｘ線センサー６０（図３）
とＡＳＶセンサー２７０の間のスペース１２４（図３）での静電気的条件のため
に、電荷トラッキング層２７２の中の電荷リディストリビューションは、一般に
、照射中にＸ線センサー６０（図３）で生成された正味電荷パターンに対応する
。トラッキング層２７２での電荷リディストリビューションは、測定可能な電流
が実時間放射読み出しエレクトロニクス２８４に流れる原因になり、これによっ
て、Ｘ線センサー６０（図３）の見かけ表面電圧のシグナル表示を提供する。
とＡＳＶセンサー２７０の間のスペース１２４（図３）での静電気的条件のため
に、電荷トラッキング層２７２の中の電荷リディストリビューションは、一般に
、照射中にＸ線センサー６０（図３）で生成された正味電荷パターンに対応する
。トラッキング層２７２での電荷リディストリビューションは、測定可能な電流
が実時間放射読み出しエレクトロニクス２８４に流れる原因になり、これによっ
て、Ｘ線センサー６０（図３）の見かけ表面電圧のシグナル表示を提供する。
【００７０】
電荷トラッキングの空間分解能は、Ｘ線センサー６０（図３）からＡＳＶセンサ
ー２７０を分けるスペース１２４（図３）、および、そこを通過する電界の強さ
の関数である。ＡＳＶセンサー２７０の空間分解能は、電荷トラッキングの空間
分解能によって制限されるとともに、実際の分解能は、プレート電極２７４の大
きさおよび量によって決定される。
ー２７０を分けるスペース１２４（図３）、および、そこを通過する電界の強さ
の関数である。ＡＳＶセンサー２７０の空間分解能は、電荷トラッキングの空間
分解能によって制限されるとともに、実際の分解能は、プレート電極２７４の大
きさおよび量によって決定される。
【００７１】
図１０で示される態様では、ＡＳＶセンサー２７０は単一の多層ＰＣＢを含むこ
とが分かる。しかしながら、ＡＳＶセンサー２７０が組み入れられるイメージ検
出モジュール５０（図２Ｂ）のサイズに従って、ＡＳＶセンサー２７０は、実際
、いくつかの多層のＰＣＢ（それぞれが、ＡＳＶセンサー２７０により大きな感
作エリアを供給するため、拡張した柔軟なリージョン２７２を作るために張られ
た、柔軟なリージョン２７２、および厳密なリージョン２７４を含む）を含んで
もよい。
とが分かる。しかしながら、ＡＳＶセンサー２７０が組み入れられるイメージ検
出モジュール５０（図２Ｂ）のサイズに従って、ＡＳＶセンサー２７０は、実際
、いくつかの多層のＰＣＢ（それぞれが、ＡＳＶセンサー２７０により大きな感
作エリアを供給するため、拡張した柔軟なリージョン２７２を作るために張られ
た、柔軟なリージョン２７２、および厳密なリージョン２７４を含む）を含んで
もよい。
【００７２】
さらに、ＡＳＶセンサー２７０に構造が類似しているＡＳＶセンサーが、見かけ
表面電圧の実時間表示が有用なシステム・フィードバックを提供する他の検知器
システムあるいは目的において見かけ表面電圧を感作するのに有用かもしれない
ことは認識される。
表面電圧の実時間表示が有用なシステム・フィードバックを提供する他の検知器
システムあるいは目的において見かけ表面電圧を感作するのに有用かもしれない
ことは認識される。
【００７３】
以下、１１Ａ−１１Ｄを参照する。これは、本発明の好ましい態様にしたがって
構築され操作されるイメージ検出モジュール３２０の操作を例示するものである
。イメージ検出モジュール３２０は、図１の態様中のイメージ検出モジュール３
０として、又は、図２Ｂの態様中のイメージ検出モジュール５０として作用でき
る。
構築され操作されるイメージ検出モジュール３２０の操作を例示するものである
。イメージ検出モジュール３２０は、図１の態様中のイメージ検出モジュール３
０として、又は、図２Ｂの態様中のイメージ検出モジュール５０として作用でき
る。
【００７４】
イメージ検出モジュール３２０は、好ましくは、統合放射データ読み出しエレク
トロニクス３２４につながれたＸ線センサー３２２を包むケーシング（示されて
いない）、実時間放射データ読み出しエレクトロニクス３２８（図１１Ｂ）につ
ながれたＡＳＶセンサー３２６（図１１Ｂ）、拡張スキャナ３３０、制御エレク
トロニクス（示されていない）、動作ドライバ（示されていない）、および上記
に記述されるような電力ドライバを含む。イメージ検出モジュール３２０のケー
シング（示されていない）は、ケーシング５８（図２Ｂ）と好ましくは同一であ
る。
トロニクス３２４につながれたＸ線センサー３２２を包むケーシング（示されて
いない）、実時間放射データ読み出しエレクトロニクス３２８（図１１Ｂ）につ
ながれたＡＳＶセンサー３２６（図１１Ｂ）、拡張スキャナ３３０、制御エレク
トロニクス（示されていない）、動作ドライバ（示されていない）、および上記
に記述されるような電力ドライバを含む。イメージ検出モジュール３２０のケー
シング（示されていない）は、ケーシング５８（図２Ｂ）と好ましくは同一であ
る。
【００７５】
スペース３３ｌ（図１１Ｂ）（それは空気のようなガスで、好ましくは大気圧で
、充填される）は、ＡＳＶセンサー３２６（図１１Ｂ）およびＸ線センサー３２
２を分離する。Ｘ線センサー３２２は、好ましくは、特に図３で上述したような
層状スタック（底から下に、図１１Ａ−１１Ｄに示されていない誘電性サポート
基板１００（図３）、伝導性電極配列３３２、光電変換層３３４および上に積み
重なった光放射阻止層３３６を含む）を含む。本発明の１つの態様に従って、図
１１Ａ−１１Ｄの中で示されていない単極又は両極の電荷緩衝層１０８（図３）
は、光電変換層３３４と下にある伝導性電極配列３３２との間のインターフェー
スに配置される。
、充填される）は、ＡＳＶセンサー３２６（図１１Ｂ）およびＸ線センサー３２
２を分離する。Ｘ線センサー３２２は、好ましくは、特に図３で上述したような
層状スタック（底から下に、図１１Ａ−１１Ｄに示されていない誘電性サポート
基板１００（図３）、伝導性電極配列３３２、光電変換層３３４および上に積み
重なった光放射阻止層３３６を含む）を含む。本発明の１つの態様に従って、図
１１Ａ−１１Ｄの中で示されていない単極又は両極の電荷緩衝層１０８（図３）
は、光電変換層３３４と下にある伝導性電極配列３３２との間のインターフェー
スに配置される。
【００７６】
伝導性電極配列３３２、光電変換層３３４および光放射阻止層３３６は、好まし
くは、伝導性電極配列１０２（図３）、光電変換層１０４（図３）および光放射
阻止層１０６（図３）とそれぞれ同一である。
くは、伝導性電極配列１０２（図３）、光電変換層１０４（図３）および光放射
阻止層１０６（図３）とそれぞれ同一である。
【００７７】
以下の議論においては、伝導性電極配列３３２は、静電気学的に、連続している
電極と考えることができる。なぜなら、その裸電極の間のギャップが、典型的に
は、イメージ検出モジュール３２０の全体的な操作分解能以下であるためである
。
電極と考えることができる。なぜなら、その裸電極の間のギャップが、典型的に
は、イメージ検出モジュール３２０の全体的な操作分解能以下であるためである
。
【００７８】
統合放射データ読み出しエレクトロニクス３２４（図１１Ｃ）（これは照射後に
電荷の状態で統合放射データを読み出すのに用いられる）は、好ましくは、図８
への特別の言及でここに記述されるものである。
電荷の状態で統合放射データを読み出すのに用いられる）は、好ましくは、図８
への特別の言及でここに記述されるものである。
【００７９】
ＡＳＶセンサー３２６は、ＡＳＶセンサー６４（図３）あるいはＡＳＶセンサー
２７０（図１０）に関してここに記述されたそれと好ましくは同一であり、Ｘ線
センサー３２２と向き合う。以下の議論においては、ＡＳＶセンサー３２６の電
荷トラッキング層３３７のみが示される。好ましくは、電荷トラッキング層３３
７は、実時間放射データ読み出しエレクトロニクス３２８によって大地電位にさ
せられる。
２７０（図１０）に関してここに記述されたそれと好ましくは同一であり、Ｘ線
センサー３２２と向き合う。以下の議論においては、ＡＳＶセンサー３２６の電
荷トラッキング層３３７のみが示される。好ましくは、電荷トラッキング層３３
７は、実時間放射データ読み出しエレクトロニクス３２８によって大地電位にさ
せられる。
【００８０】
実時間放射データ読み出しエレクトロニクス３２８（これは実時間照射データを
読み出すのに好ましくは使用される）は、図１０への特別の言及でここに記述さ
れたそれと同一である。 拡張スキャナ３３０（それは拡張静電気的障壁３４０を持つ電荷インジェクタ３
３８を好ましくは含む）は、さらに、拡張光源３４２を含んでもよい。拡張スキ
ャナ３３０は、拡張スキャナ１５０（図４）に関して上述したものと好ましくは
同一である。従来の電気機械的手段は、好ましくは、Ｘ軸に沿ってＸ線センサー
３２２上を、拡張スキャナ３３０を前後に動作させるのに使用される。
読み出すのに好ましくは使用される）は、図１０への特別の言及でここに記述さ
れたそれと同一である。 拡張スキャナ３３０（それは拡張静電気的障壁３４０を持つ電荷インジェクタ３
３８を好ましくは含む）は、さらに、拡張光源３４２を含んでもよい。拡張スキ
ャナ３３０は、拡張スキャナ１５０（図４）に関して上述したものと好ましくは
同一である。従来の電気機械的手段は、好ましくは、Ｘ軸に沿ってＸ線センサー
３２２上を、拡張スキャナ３３０を前後に動作させるのに使用される。
【００８１】
以下、図１２について言及する。これは、本発明の理解に有用な図１１Ａ−１１
Ｄのイメージ検出モジュール３２０の、単純化した電気的相当物を示す回路概略
図である。 コンデンサーＣＧがＡＳＶセンサー３２６（図１１Ｂ）（それは、関連するスペ
ース３３１（図１１Ｂ）を通じて、電荷トラッキング層３３７（図１１Ｂ）と光
放射阻止層（図１１Ｂ）との間で作成されたキャパシタンスである）の特定のキ
ャパシタンスを示している一方、コンデンサーＣＰはＸ線センサー３２２（図１
１Ａ）の特定のキャパシタンスを示す。
Ｄのイメージ検出モジュール３２０の、単純化した電気的相当物を示す回路概略
図である。 コンデンサーＣＧがＡＳＶセンサー３２６（図１１Ｂ）（それは、関連するスペ
ース３３１（図１１Ｂ）を通じて、電荷トラッキング層３３７（図１１Ｂ）と光
放射阻止層（図１１Ｂ）との間で作成されたキャパシタンスである）の特定のキ
ャパシタンスを示している一方、コンデンサーＣＰはＸ線センサー３２２（図１
１Ａ）の特定のキャパシタンスを示す。
【００８２】
図１２で示したように、伝導性電極配列３３２（図１１Ａ）の単一電極２２１（
図８）を表わすコンデンサーＣＰの電極３４３は、統合放射データ読み出しエレ
クトロニクス３２４（図１１Ａ）の、一つのチャンネルを表わす電荷積分器３４
４に電気的につながれる。電荷トラッキング層３３７（図１１Ｂ）の単一プレー
ト電極２７４（図１０）を表わすコンデンサーＣＧの電極３４５は、実時間放射
データ読み出しエレクトロニクス３２８（図１１Ｂ）の一つのチャンネルを表わ
す電荷積分器３４６に電気的につながれる。コンデンサーＣＰおよびＣＧは、電
荷積分器３４４および３４６の地面によって平行して接続される。
図８）を表わすコンデンサーＣＰの電極３４３は、統合放射データ読み出しエレ
クトロニクス３２４（図１１Ａ）の、一つのチャンネルを表わす電荷積分器３４
４に電気的につながれる。電荷トラッキング層３３７（図１１Ｂ）の単一プレー
ト電極２７４（図１０）を表わすコンデンサーＣＧの電極３４５は、実時間放射
データ読み出しエレクトロニクス３２８（図１１Ｂ）の一つのチャンネルを表わ
す電荷積分器３４６に電気的につながれる。コンデンサーＣＰおよびＣＧは、電
荷積分器３４４および３４６の地面によって平行して接続される。
【００８３】
調整可能な偏り電位ＶＢは、図４に関して上記に記述されるような電荷インジェ
クタ３３８（図１１Ａ）のスクリーン電極および静電気的障壁に印加されたバイ
アス電圧を表わす。スイッチ３４７は、電荷インジェクタ３３８（図１１Ａ）の
活性化の影響を表わす電気的相当物である。
クタ３３８（図１１Ａ）のスクリーン電極および静電気的障壁に印加されたバイ
アス電圧を表わす。スイッチ３４７は、電荷インジェクタ３３８（図１１Ａ）の
活性化の影響を表わす電気的相当物である。
【００８４】
図１１Ａを参照すると、Ｘ線センサー３２２の増感が、好ましくは次の方法で生
じる： 拡張スキャナ３３０の一掃に先立って、バイアス電圧ＶＢは感作バイアス値ＶＳ
に調節される。感作バイアス電圧ＶＳは、電荷インジェクタ３３８の暴露スクリ
ーン電極１７４（図４）に、及び、統合放射データ読み出しエレクトロニクス３
２４を通じて伝導性電極配列３３２に関する大地電位ＧＮＤに対する静電気的障
壁３４０に印加される。
じる： 拡張スキャナ３３０の一掃に先立って、バイアス電圧ＶＢは感作バイアス値ＶＳ
に調節される。感作バイアス電圧ＶＳは、電荷インジェクタ３３８の暴露スクリ
ーン電極１７４（図４）に、及び、統合放射データ読み出しエレクトロニクス３
２４を通じて伝導性電極配列３３２に関する大地電位ＧＮＤに対する静電気的障
壁３４０に印加される。
【００８５】
感作バイアス電圧ＶＳをそこに印加するあいだ、拡張スキャナ３３０は、Ｘ線セ
ンサー３２２を横切って一掃し、電荷インジェクタ３３８を活性化する。一掃中
に、電荷インジェクタ３３８からの自己消滅電荷射出によって、Ｘ線センサー３
２２による、感作バイアス電圧ＶＳに相当する見かけ表面電圧（ＡＳＶ）への充
電が引き起こされる。自己消滅電荷射出は、図４への特別の言及で上記に記述さ
れる。
ンサー３２２を横切って一掃し、電荷インジェクタ３３８を活性化する。一掃中
に、電荷インジェクタ３３８からの自己消滅電荷射出によって、Ｘ線センサー３
２２による、感作バイアス電圧ＶＳに相当する見かけ表面電圧（ＡＳＶ）への充
電が引き起こされる。自己消滅電荷射出は、図４への特別の言及で上記に記述さ
れる。
【００８６】
好ましくは、光電変換層３３４が無定形のセレンあるいはセレンベースの合金で
ある場合、感作バイアス電圧ＶＳは好ましくは正の値であり、光放射阻止層３３
６で陽電荷の分配を起こす（図１１Ａの中で示されるように、その分配は一般に
一定である）。電圧ＶＳがこの例に従って正の値であるので、光放射阻止層３３
６は、好ましくは、正極性の電荷のための短い通過範囲を持っており、本発明の
１つの態様に従って、負極性電荷のための短い通過範囲をさらに持っていてもよ
い。感作後の、陽電荷のための短い通過範囲の結果、陽電荷は、典型的には、光
放射阻止層３３６の及び／又は中の表面で、及び／又は、光放射阻止層３３６と
光電変換層３３４の間のインターフェースで、トラップされる。光放射阻止層３
３６でトラップされた電荷によって、一定の電界が光電変換層３３４を横切って
形成される。
ある場合、感作バイアス電圧ＶＳは好ましくは正の値であり、光放射阻止層３３
６で陽電荷の分配を起こす（図１１Ａの中で示されるように、その分配は一般に
一定である）。電圧ＶＳがこの例に従って正の値であるので、光放射阻止層３３
６は、好ましくは、正極性の電荷のための短い通過範囲を持っており、本発明の
１つの態様に従って、負極性電荷のための短い通過範囲をさらに持っていてもよ
い。感作後の、陽電荷のための短い通過範囲の結果、陽電荷は、典型的には、光
放射阻止層３３６の及び／又は中の表面で、及び／又は、光放射阻止層３３６と
光電変換層３３４の間のインターフェースで、トラップされる。光放射阻止層３
３６でトラップされた電荷によって、一定の電界が光電変換層３３４を横切って
形成される。
【００８７】
典型的には、感作電圧ＶＳ（光電変換層３３４において、高いが持続可能な電界
を形成するために選択される）は、数百ボルト〜数千ボルトのオーダーであり、
正確な値は光電変換層３３４の厚さに依存する。光電変換層３３４が無定形のセ
レンあるいはセレンベースの合金である場合、所望の場強度は、典型的には、５
〜２０ボルト／ミクロンの範囲であり、好ましくは、数千ボルトというＶＳ値に
対応する１０ボルト／ミクロンである。
を形成するために選択される）は、数百ボルト〜数千ボルトのオーダーであり、
正確な値は光電変換層３３４の厚さに依存する。光電変換層３３４が無定形のセ
レンあるいはセレンベースの合金である場合、所望の場強度は、典型的には、５
〜２０ボルト／ミクロンの範囲であり、好ましくは、数千ボルトというＶＳ値に
対応する１０ボルト／ミクロンである。
【００８８】
光電変換層３３４での電界の生成は、Ｘ線放射への暴露に備えて資料の増感を引
き起こし、場強度が強いほどＸ線放射への感度が増加する。増感は、典型的には
、ＰＲＥＰＡＲＥトリガがイメージ検出モジュール３２０によって受け取られる
直後に実行される。ＰＲＥＰＡＲＥトリガは、Ｘ線暴露の開始以前に技術者がマ
ニュアルの作成スイッチ（従来のＸ線のシステムで用いられたものなど）を押す
結果の場合もある。
き起こし、場強度が強いほどＸ線放射への感度が増加する。増感は、典型的には
、ＰＲＥＰＡＲＥトリガがイメージ検出モジュール３２０によって受け取られる
直後に実行される。ＰＲＥＰＡＲＥトリガは、Ｘ線暴露の開始以前に技術者がマ
ニュアルの作成スイッチ（従来のＸ線のシステムで用いられたものなど）を押す
結果の場合もある。
【００８９】
電荷インジェクタ３３８の活性化と同時で、Ｘ線センサー３２２上の拡張スキャ
ナ３３０の一掃のあいだに、拡張光源３４２が活性化されて光放射が拡張光源３
４２によって出され、光電変換層３３４へ光放射阻止層３３６を通じて放出され
てもよい。放射された光放射は、上記に記述されるような光電変換層３３４を横
切って分配されたほとんどのトラップ状態を占める価電子帯から電荷担体を励起
させるために使用される。トラップ状態は、このように、Ｘ線放射暴露に先立っ
て飽和する。
ナ３３０の一掃のあいだに、拡張光源３４２が活性化されて光放射が拡張光源３
４２によって出され、光電変換層３３４へ光放射阻止層３３６を通じて放出され
てもよい。放射された光放射は、上記に記述されるような光電変換層３３４を横
切って分配されたほとんどのトラップ状態を占める価電子帯から電荷担体を励起
させるために使用される。トラップ状態は、このように、Ｘ線放射暴露に先立っ
て飽和する。
【００９０】
放射光子（拡張光源３４２、電荷インジェクタ３３８、あるいは、光電変換層３
３４のバンドギャップを超える光子エネルギーを持っている任意の他の光放射源
のいずれからでもよい）が、好ましくは、光放射阻止層３３６に吸収されて、光
電変換層３３４に到達するのを阻止することが本発明の特別の特徴である。この
濾過は、増感中の光電変換層３３４内での、自由電荷キャリヤーの、望ましくな
い直接的光生成、および、関連する暗減衰を防ぐ。
３４のバンドギャップを超える光子エネルギーを持っている任意の他の光放射源
のいずれからでもよい）が、好ましくは、光放射阻止層３３６に吸収されて、光
電変換層３３４に到達するのを阻止することが本発明の特別の特徴である。この
濾過は、増感中の光電変換層３３４内での、自由電荷キャリヤーの、望ましくな
い直接的光生成、および、関連する暗減衰を防ぐ。
【００９１】
電荷トラッキング層３３７（図１１Ｂ）は、実時間放射データエレクトロニクス
３２８によってアースするためににバイアスされる。したがって、Ｘ線センサー
３２０が、感作電圧ＶＳに対応する見かけ表面電圧（ＡＳＶ）に課される場合、
一定の電界はスペース３３１（図１１Ｂ）で作成され、一定の電荷配分は電荷ト
ラッキング層３３７で作成される。図１２の電気的な回路相当物において、増感
の完了は、スイッチ３４７を閉じ、ＶＢ＝ＶＳの値にコンデンサーＣＰおよびＣ
Ｇを切り替えることにより表わされる。
３２８によってアースするためににバイアスされる。したがって、Ｘ線センサー
３２０が、感作電圧ＶＳに対応する見かけ表面電圧（ＡＳＶ）に課される場合、
一定の電界はスペース３３１（図１１Ｂ）で作成され、一定の電荷配分は電荷ト
ラッキング層３３７で作成される。図１２の電気的な回路相当物において、増感
の完了は、スイッチ３４７を閉じ、ＶＢ＝ＶＳの値にコンデンサーＣＰおよびＣ
Ｇを切り替えることにより表わされる。
【００９２】
図１１Ｂの考慮に戻ると、図１１Ｂは、空間用Ｘ線イメージ放射３５０へのイメ
ージ検出モジュール３２２の暴露を例証する。Ｘ線放射の暴露のあいだ、拡張ス
キャナ３３０は、Ｘ線センサー３２２の静止していて上に重なる非活動域（上述
したようなＸ線放射から保護された域の場合もある）であり、こうして、拡張光
源３４２および電荷インジェクタ３３８は、典型的には、Ｘ線放射に直接露出さ
れない。従って、拡張スキャナ３３０は、図１１Ｂの中で例証されていない。
ージ検出モジュール３２２の暴露を例証する。Ｘ線放射の暴露のあいだ、拡張ス
キャナ３３０は、Ｘ線センサー３２２の静止していて上に重なる非活動域（上述
したようなＸ線放射から保護された域の場合もある）であり、こうして、拡張光
源３４２および電荷インジェクタ３３８は、典型的には、Ｘ線放射に直接露出さ
れない。従って、拡張スキャナ３３０は、図１１Ｂの中で例証されていない。
【００９３】
Ｘ線イメージ放射３５０は、一般に、光電変換層３３４に一般に吸収され、吸収
された放射は、人体のリージョンのような、対象の伝送用Ｘ線イメージを構成す
る。Ｘ線の光子（当然、光電変換層３３４のバンドギャップよりはるかにエネル
ギー的に高い）は、衝突する放射の空間用パターンに従って、光電変換層３３４
の中で自由電子／空孔ペアを作成する。光電変換層３３４を横切って存在する電
界は、再結合から残存する電子／空孔ペアを、反対の極性の自由電荷キャリヤー
（光電変換層３３４の平面に垂直な電界ラインに沿って反対向きに通過する）と
して分離させる。
された放射は、人体のリージョンのような、対象の伝送用Ｘ線イメージを構成す
る。Ｘ線の光子（当然、光電変換層３３４のバンドギャップよりはるかにエネル
ギー的に高い）は、衝突する放射の空間用パターンに従って、光電変換層３３４
の中で自由電子／空孔ペアを作成する。光電変換層３３４を横切って存在する電
界は、再結合から残存する電子／空孔ペアを、反対の極性の自由電荷キャリヤー
（光電変換層３３４の平面に垂直な電界ラインに沿って反対向きに通過する）と
して分離させる。
【００９４】
図１１Ａ−１ｌＤで示される例で、陽電荷は、増感中に光放射阻止層３３６で保
持される。したがって、暴露と、光電変換層３３４中の自由電荷キャリヤー・ペ
アの対応する生成の後、陰電荷キャリヤーは光放射阻止層３３６に近づく。これ
は、光電変換層３３４の一番上で、正味陽電荷のイメージ的な還元を引き起し、
これによって、正味電荷パターン３５２（空間用Ｘ線イメージ放射３５０に相当
する）を作成する。
持される。したがって、暴露と、光電変換層３３４中の自由電荷キャリヤー・ペ
アの対応する生成の後、陰電荷キャリヤーは光放射阻止層３３６に近づく。これ
は、光電変換層３３４の一番上で、正味陽電荷のイメージ的な還元を引き起し、
これによって、正味電荷パターン３５２（空間用Ｘ線イメージ放射３５０に相当
する）を作成する。
【００９５】
Ｘ線暴露及び正味電荷パターン３５２の作成は、Ｘ線センサー３２２で、以前に
一定であったＡＳＶをパターン化させる。したがって、光電変換層３３６に垂直
に展開する電界は、もはや一定でない。代わりに、垂直な電界は、空間用Ｘ線放
射に対応するイメージ様の仕方で、その初期値から弱められ減少される。光電変
換層３３６の任意の位置での場強度は、吸収された放射の量に比例して縮小され
、これにより、光電変換層３３６における空間的に分配された電界パターンを生
み出す。電界の対応する弱まり及び空間的調整が、スペース３３１を横切って生
じる。
一定であったＡＳＶをパターン化させる。したがって、光電変換層３３６に垂直
に展開する電界は、もはや一定でない。代わりに、垂直な電界は、空間用Ｘ線放
射に対応するイメージ様の仕方で、その初期値から弱められ減少される。光電変
換層３３６の任意の位置での場強度は、吸収された放射の量に比例して縮小され
、これにより、光電変換層３３６における空間的に分配された電界パターンを生
み出す。電界の対応する弱まり及び空間的調整が、スペース３３１を横切って生
じる。
【００９６】
光電変換層３３６を横切った電界が十分に強いままである限り、空間電荷効果は
無視でき、電荷担体通過は、電荷の側面の配置（側面の広がり）（イメージ分解
の対応する還元につながるぼかし又は散乱を起こす可能性がある）を事実上起こ
すことなく、一般に直線のフィールド・ライン（光電変換層３３４の平面に一般
に垂直）に沿って起こる。
無視でき、電荷担体通過は、電荷の側面の配置（側面の広がり）（イメージ分解
の対応する還元につながるぼかし又は散乱を起こす可能性がある）を事実上起こ
すことなく、一般に直線のフィールド・ライン（光電変換層３３４の平面に一般
に垂直）に沿って起こる。
【００９７】
比較的高分解能とＸ線放射への比較的高感度を維持するために、典型的には、光
電変換層３３４上の任意部分電界強度の最大の減少（オブジェクトによる最大Ｘ
線伝送に対応する）は、好ましくは、ＶＳに対応する初期感作場強度のほぼ三分
の一を超過してはならない。
電変換層３３４上の任意部分電界強度の最大の減少（オブジェクトによる最大Ｘ
線伝送に対応する）は、好ましくは、ＶＳに対応する初期感作場強度のほぼ三分
の一を超過してはならない。
【００９８】
以上の議論から、高分解能およびＸ線の感度を維持するために、Ｘ線イメージ放
射１６６の最大の線量は、好ましくは、光電変換層３３４を横切る部分電界をそ
の初期値の３分の２に減らす線量を超過しないと理解してもよい。
射１６６の最大の線量は、好ましくは、光電変換層３３４を横切る部分電界をそ
の初期値の３分の２に減らす線量を超過しないと理解してもよい。
【００９９】
光電変換層３３６を横切る強いフィールド（高い空間分解能および高いＸ線感度
がＸ線暴露中維持されることを可能にする）は、さらに、Ｘ線暴露のあいだ、伝
導性電極配列３３２中にイメージ様電荷リディストリビューションを引き起こす
。このリディストリビューションは、伝導性電極配列３３２（光電変換層３３６
の一番上で正味電荷イメージ３５２をトラックし、映す）中に空間用電荷レプリ
カ３５４を生み出す。その結果、電荷レプリカ３５４は、伝送用Ｘ線イメージ放
射３５０も表す。
がＸ線暴露中維持されることを可能にする）は、さらに、Ｘ線暴露のあいだ、伝
導性電極配列３３２中にイメージ様電荷リディストリビューションを引き起こす
。このリディストリビューションは、伝導性電極配列３３２（光電変換層３３６
の一番上で正味電荷イメージ３５２をトラックし、映す）中に空間用電荷レプリ
カ３５４を生み出す。その結果、電荷レプリカ３５４は、伝送用Ｘ線イメージ放
射３５０も表す。
【０１００】
上述した静電気的条件で、スペース３３１を横切るフィールド・ラインが、ＡＳ
Ｖセンサー３２６（電荷トラッキング層３３７の中の電荷配分に、Ｘ線センサー
３２２の正味電荷イメージおよびＡＳＶを一般に追跡させる）の平面に一般に垂
直なままであることは、本発明の特別の特徴である。
Ｖセンサー３２６（電荷トラッキング層３３７の中の電荷配分に、Ｘ線センサー
３２２の正味電荷イメージおよびＡＳＶを一般に追跡させる）の平面に一般に垂
直なままであることは、本発明の特別の特徴である。
【０１０１】
暴露中に、Ｘ線センサー３２２のＡＳＶの変化の結果、対応する電荷リディスト
リビューションが、電荷トラッキング層３３７のプレート電極２７４（図１０）
に生じる。電荷リディストリビューションは、Ｘ線センサー３２２上のＸ線暴露
の実時間表示を提供して、実時間放射データ・エレクトロニクス３２８に測定可
能な電流を流れさせる。
リビューションが、電荷トラッキング層３３７のプレート電極２７４（図１０）
に生じる。電荷リディストリビューションは、Ｘ線センサー３２２上のＸ線暴露
の実時間表示を提供して、実時間放射データ・エレクトロニクス３２８に測定可
能な電流を流れさせる。
【０１０２】
一層の利点は、Ｘ線センサー３２２に面するＡＳＶセンサー３２６の電荷トラッ
キング層３３７のような、アースされた電極の存在によって提供される、スペー
ス３３１を横切る一般に垂直なフィールド・ラインの存在に起因する。この利点
は、Ｘ線暴露中にスペース３３１でそうでなければ生じるかもしれない空気イオ
ン化に起因する電荷パターン３５２の下切りの予防に存在する。さらに、異なる
極性の電荷担体（スペース３３１の空気あるいは別のガスのイオン化によって作
成された）が、電荷トラッキング層３３７およびＸ線センサー３２２への一般に
垂直なフィールド・ラインに沿って相互に反対向きに通過することは、本発明の
特別の特徴である。この配置は、さらに、イオン化下切りを防ぐと同時に、Ｘ線
センサー３２２の、電離放射線への感度を増加させる。本発明の代替態様に従っ
て、Ｘ線センサー３２２の感度を増加させるために、スペース３３ｌは、空気の
代わりにＸ線に敏感なガスで充填させてもよい。
キング層３３７のような、アースされた電極の存在によって提供される、スペー
ス３３１を横切る一般に垂直なフィールド・ラインの存在に起因する。この利点
は、Ｘ線暴露中にスペース３３１でそうでなければ生じるかもしれない空気イオ
ン化に起因する電荷パターン３５２の下切りの予防に存在する。さらに、異なる
極性の電荷担体（スペース３３１の空気あるいは別のガスのイオン化によって作
成された）が、電荷トラッキング層３３７およびＸ線センサー３２２への一般に
垂直なフィールド・ラインに沿って相互に反対向きに通過することは、本発明の
特別の特徴である。この配置は、さらに、イオン化下切りを防ぐと同時に、Ｘ線
センサー３２２の、電離放射線への感度を増加させる。本発明の代替態様に従っ
て、Ｘ線センサー３２２の感度を増加させるために、スペース３３ｌは、空気の
代わりにＸ線に敏感なガスで充填させてもよい。
【０１０３】
暴露中の電荷リディストリビューションは、図１２の等価回路を簡潔に参照する
ことにより一層よく理解されるかもしれない。電荷インジェクタが活性化されな
いので、スイッチ３４７は暴露中切断される。ＣＰとＣＧが平行して接続される
ので、Ｘ線暴露の結果の光生成によるＣＰの電荷消耗は、ＣＧで電荷リディスト
リビューションを引き起こし、電荷アンプ３４６で測定可能な電流を生み出す。
ＣＧを横切る電圧がＣＰを横切るそれと等しくなると、電荷リディストリビュー
ションが終了する。
ことにより一層よく理解されるかもしれない。電荷インジェクタが活性化されな
いので、スイッチ３４７は暴露中切断される。ＣＰとＣＧが平行して接続される
ので、Ｘ線暴露の結果の光生成によるＣＰの電荷消耗は、ＣＧで電荷リディスト
リビューションを引き起こし、電荷アンプ３４６で測定可能な電流を生み出す。
ＣＧを横切る電圧がＣＰを横切るそれと等しくなると、電荷リディストリビュー
ションが終了する。
【０１０４】
図１１Ｂを再び参照すると、Ｘ線の放射線照射の量はＡＳＶセンサー３２６によ
って感作され、自動的な露光終了および線量制御を提供するために、Ｘ線の放射
線照射は、ここに記述されるような実時間放射データ読み出しエレクトロニクス
３２８からシステム・ホスト計算機３４（図１）までフィードバックを使用して
コントロールされる。二者択一で、Ｘ線暴露は、前もって定義した量の時間（科
学技術者により決定）の経過後に終了してもよい。
って感作され、自動的な露光終了および線量制御を提供するために、Ｘ線の放射
線照射は、ここに記述されるような実時間放射データ読み出しエレクトロニクス
３２８からシステム・ホスト計算機３４（図１）までフィードバックを使用して
コントロールされる。二者択一で、Ｘ線暴露は、前もって定義した量の時間（科
学技術者により決定）の経過後に終了してもよい。
【０１０５】
イメージ検出モジュール３２０中の機能性を感作する実時間放射の提供は、外部
ホトタイマか自動的な露光制御（ＡＥＣ）装置、および方法の必要性を除去する
。そのような装置の除去は、イメージ対象からイメージ検出モジュール３２０を
分ける距離の減少を可能にし、相応してイメージ拡大率を減少させる。さらに、
実時間放射機能性の提供、感じる、イメージ検出モジュール３２０によって、異
なるＸ線管ｋＶｐ価値でスペクトルの感度の差を補うためにそうでなければ要求
される校正および補正の必要を除去する、使用される外部のＡＥＣ装置だった。
ホトタイマか自動的な露光制御（ＡＥＣ）装置、および方法の必要性を除去する
。そのような装置の除去は、イメージ対象からイメージ検出モジュール３２０を
分ける距離の減少を可能にし、相応してイメージ拡大率を減少させる。さらに、
実時間放射機能性の提供、感じる、イメージ検出モジュール３２０によって、異
なるＸ線管ｋＶｐ価値でスペクトルの感度の差を補うためにそうでなければ要求
される校正および補正の必要を除去する、使用される外部のＡＥＣ装置だった。
【０１０６】
さらに重要なことには、実時間放射データは妨げずに、ＡＳＶセンサー３２６に
よって感作され、あるいは実際の想パターンするデータを減じ、それはＸ線セン
サー３２２によって検知されて、Ｘ線の想パターンする放射３５０の空間の変調
に一致する。
よって感作され、あるいは実際の想パターンするデータを減じ、それはＸ線セン
サー３２２によって検知されて、Ｘ線の想パターンする放射３５０の空間の変調
に一致する。
【０１０７】
実時間放射データが露光中のみにＡＳＶセンサー３２６から読み取られることが
認識される。パターン中の他の段階中に、ＡＳＶセンサーは役割を持っていない
。したがって、ＡＳＶセンサー３２６は図１１Ａ、１１Ｃおよび１１Ｄの中で例
証されない。
認識される。パターン中の他の段階中に、ＡＳＶセンサーは役割を持っていない
。したがって、ＡＳＶセンサー３２６は図１１Ａ、１１Ｃおよび１１Ｄの中で例
証されない。
【０１０８】
以下に図１１Ｃについて言及する。Ｘ線センサー３２２によって検知されたＸ線
イメージの読み出しを例証する。 暴露後、また、読み出しの開始に先立って、バイアス電圧ＶＢは値ＶＲに調節さ
れる。 読み出し中に、図１１Ｃ中で示される方角へ速度ｖでＸ線センサー３２２を横切
って拡張スキャナ３３０は、統合放射データ読み出しエレクトロニクス３２４の
操作と同期で、一層する。速度ｖは、拡張スキャナ３３０を動かす電気機械的手
段によって決定されコントロールされる。一掃中に、電荷インジェクタ３３８は
活性化され、光放射阻止層３３６への電荷インジェクタ３３８からの自己消滅電
荷射出が、拡張静電気障壁３４０とともに生じる。
イメージの読み出しを例証する。 暴露後、また、読み出しの開始に先立って、バイアス電圧ＶＢは値ＶＲに調節さ
れる。 読み出し中に、図１１Ｃ中で示される方角へ速度ｖでＸ線センサー３２２を横切
って拡張スキャナ３３０は、統合放射データ読み出しエレクトロニクス３２４の
操作と同期で、一層する。速度ｖは、拡張スキャナ３３０を動かす電気機械的手
段によって決定されコントロールされる。一掃中に、電荷インジェクタ３３８は
活性化され、光放射阻止層３３６への電荷インジェクタ３３８からの自己消滅電
荷射出が、拡張静電気障壁３４０とともに生じる。
【０１０９】
拡張スキャナ３３０の一掃中に、電荷インジェクタ３３８は、図８に関して上記
に記述されるようなラスター・ラインの電荷サンプリング時間に従って突然、周
期的に活性化されるかもしれない。二者択一で、電荷インジェクタ３３８は、電
荷サンプリング時間と無関係に、読み出し中に連続的に活性化されるかもしれな
い。一方の態様に従って、次の電荷サンプリング間に経過する時間が、読まれて
いるイメージの各ラスター・ラインの幅を決定する。
に記述されるようなラスター・ラインの電荷サンプリング時間に従って突然、周
期的に活性化されるかもしれない。二者択一で、電荷インジェクタ３３８は、電
荷サンプリング時間と無関係に、読み出し中に連続的に活性化されるかもしれな
い。一方の態様に従って、次の電荷サンプリング間に経過する時間が、読まれて
いるイメージの各ラスター・ラインの幅を決定する。
【０１１０】
一掃中のラスター・ラインの各読み出しとともに、拡張スキャナ３３０、静電気
的障壁３４０に沿った正味電荷パターン３５２の新しいラインは、バイアス電圧
ＶＲに一般に相当するＡＳＶ値に均一化される。一掃中に静電気的障壁３４０の
動的な位置を越えているＸ線センサー３２２上のリージョンでは、Ｘ線センサー
３２２で電荷インジェクタ３４２からＡＳＶを保護するために、電界が静電気的
障壁３４０によって調整される。したがって、静電気的障壁３４０の向こうのリ
ージョンへの電荷射出が一般に防がれる。それらのリージョンでのＸ線センサー
３２２のＡＳＶは、Ｘ線のイメージ情報に従って、イメージ的にパターン化して
維持する。
的障壁３４０に沿った正味電荷パターン３５２の新しいラインは、バイアス電圧
ＶＲに一般に相当するＡＳＶ値に均一化される。一掃中に静電気的障壁３４０の
動的な位置を越えているＸ線センサー３２２上のリージョンでは、Ｘ線センサー
３２２で電荷インジェクタ３４２からＡＳＶを保護するために、電界が静電気的
障壁３４０によって調整される。したがって、静電気的障壁３４０の向こうのリ
ージョンへの電荷射出が一般に防がれる。それらのリージョンでのＸ線センサー
３２２のＡＳＶは、Ｘ線のイメージ情報に従って、イメージ的にパターン化して
維持する。
【０１１１】
読み出し中にｘ−方角へ電荷射出にさらされたＸ線センサー３２２のリージョン
が、典型的には、静電気的障壁３４０によって１つのｘ−方角へ制限されたこと
は認識される。しかし、第２のｘ−方角へ、そのような空間の制限は典型的には
存在しない。したがって、Ｘ軸に沿った電荷射出にさらされたＸ線センサーのリ
ージョンは、典型的には、１行のラスター・ラインの幅より大きく、多くのラス
ター・ラインを含んでもよい。しかしながら、正味電荷パターン３５２が均一に
されたリージョン（静電気的障壁３４０によって保護されないリージョンである
）は、電荷射出の自己消滅性により、均一化の後に一般にさらに変更を経験しな
い。したがって、空間の電荷レプリカ３５４は、さらに、一行毎の均一化を形成
し、拡張スキャナ３３０の一掃に従って一行毎の電荷リディストリビューション
を生み出す。
が、典型的には、静電気的障壁３４０によって１つのｘ−方角へ制限されたこと
は認識される。しかし、第２のｘ−方角へ、そのような空間の制限は典型的には
存在しない。したがって、Ｘ軸に沿った電荷射出にさらされたＸ線センサーのリ
ージョンは、典型的には、１行のラスター・ラインの幅より大きく、多くのラス
ター・ラインを含んでもよい。しかしながら、正味電荷パターン３５２が均一に
されたリージョン（静電気的障壁３４０によって保護されないリージョンである
）は、電荷射出の自己消滅性により、均一化の後に一般にさらに変更を経験しな
い。したがって、空間の電荷レプリカ３５４は、さらに、一行毎の均一化を形成
し、拡張スキャナ３３０の一掃に従って一行毎の電荷リディストリビューション
を生み出す。
【０１１２】
空間の電荷レプリカ３５４の一行毎の電荷リディストリビューションは、伝導性
電極配列３３２の各電極２２１（図８）中で、読まれているＸ線のイメージの各
復帰改行に関連して、測定可能な電流を引き起こす。伝送の電気シグナル表現に
調整されたＸ線の想パターンする放射３５０を供給するために、なだらかな電流
は、統合データ読み出しエレクトロニクス３２８によって感じられ読み取られる
。読み出しが、対応する電極２２１（図８）に／流れる電流によって表わされ、
好ましくは読まれているラスター・ラインの各ピクセルからのデータと共に、ラ
スター・ラインによって実行されたラスターラインであることが認識される。す
べての電極２２１（図８）からの読み出しが平行中で実行されるので、全イメー
ジを含むデータの構造は数秒で読み取ることができる。
電極配列３３２の各電極２２１（図８）中で、読まれているＸ線のイメージの各
復帰改行に関連して、測定可能な電流を引き起こす。伝送の電気シグナル表現に
調整されたＸ線の想パターンする放射３５０を供給するために、なだらかな電流
は、統合データ読み出しエレクトロニクス３２８によって感じられ読み取られる
。読み出しが、対応する電極２２１（図８）に／流れる電流によって表わされ、
好ましくは読まれているラスター・ラインの各ピクセルからのデータと共に、ラ
スター・ラインによって実行されたラスターラインであることが認識される。す
べての電極２２１（図８）からの読み出しが平行中で実行されるので、全イメー
ジを含むデータの構造は数秒で読み取ることができる。
【０１１３】
読み出しは、図１２の等価回路を簡潔に参照することにより一層よく理解される
かもしれない。読み出し中に、スイッチ３４７は電荷射出活性化を表わして接続
される。コンデンサーＣＰは値ＶＢ＝ＶＲに電荷射出によって課される。荷電電
流は電荷アンプ３４４によって測定される。
かもしれない。読み出し中に、スイッチ３４７は電荷射出活性化を表わして接続
される。コンデンサーＣＰは値ＶＢ＝ＶＲに電荷射出によって課される。荷電電
流は電荷アンプ３４４によって測定される。
【０１１４】
図１１Ｃを再び参照すると、伝導性電極配列３３２の各電極２２ｌ（図８）中の
電荷リディストリビューションによる電流は、２つの成分から一般に構成される
。第１の成分は射出電流（それは光放射阻止層３３６への電荷射出に関係してい
る）である。第２の成分は誘導電流（Ｘ線センサー３５２の正味電荷パターン３
５２上の拡張スキャナ３３０の偏りのある静電気的障壁３４０の一掃によって引
き起こされた容量性電荷誘導に関係している）である。図４に関して上述した３
４０に関連する構造および材料が、一般にそれを無視できるようにするために誘
導電流を最小限にするために選ばれることは本発明の特別の特徴である。二者択
一で、拡張スキャナの構造がより大きな誘導電流を引き起こす場合、ハードウェ
アベースのメカニズム、および、１９９９年１月２０日に本出願人が以前に出願
した米国特許出願番号０９／２３３，３２７番に記述されるようなソフトウェア
ベースの方法は、イメージ読み出し中に誘導電流を要素に分解するために使用す
ることができる。
電荷リディストリビューションによる電流は、２つの成分から一般に構成される
。第１の成分は射出電流（それは光放射阻止層３３６への電荷射出に関係してい
る）である。第２の成分は誘導電流（Ｘ線センサー３５２の正味電荷パターン３
５２上の拡張スキャナ３３０の偏りのある静電気的障壁３４０の一掃によって引
き起こされた容量性電荷誘導に関係している）である。図４に関して上述した３
４０に関連する構造および材料が、一般にそれを無視できるようにするために誘
導電流を最小限にするために選ばれることは本発明の特別の特徴である。二者択
一で、拡張スキャナの構造がより大きな誘導電流を引き起こす場合、ハードウェ
アベースのメカニズム、および、１９９９年１月２０日に本出願人が以前に出願
した米国特許出願番号０９／２３３，３２７番に記述されるようなソフトウェア
ベースの方法は、イメージ読み出し中に誘導電流を要素に分解するために使用す
ることができる。
【０１１５】
各ピクセルの寸法、そしてそのために読み出し空間分解能は、次の方法で決定さ
れる：もしここに記述されるように光電変換層３３４を横切る電界が維持される
のであれば、反対の方角（ｙ−方向）へ、ピクセル・サイズは、ここに記述され
るような伝導性電極配列３３２中で、伝導性電極２２１（図８）のピッチによっ
て決定される最小のピクセル・サイズと共に、電子的に調整可能である。
れる：もしここに記述されるように光電変換層３３４を横切る電界が維持される
のであれば、反対の方角（ｙ−方向）へ、ピクセル・サイズは、ここに記述され
るような伝導性電極配列３３２中で、伝導性電極２２１（図８）のピッチによっ
て決定される最小のピクセル・サイズと共に、電子的に調整可能である。
【０１１６】
もし上記に記述されるように光電変換層３３４を横切る電界が維持されるのであ
れば、ｘ−方角へ、ピクセル・サイズおよびしたがって読まれているラスター・
ラインの幅は、静電気的障壁３４０によって調整された空間の電荷射出プロファ
イルによって決定された最小のピクセル・サイズと共に後の電荷サンプリング間
に経過する時間までに調整可能である。
れば、ｘ−方角へ、ピクセル・サイズおよびしたがって読まれているラスター・
ラインの幅は、静電気的障壁３４０によって調整された空間の電荷射出プロファ
イルによって決定された最小のピクセル・サイズと共に後の電荷サンプリング間
に経過する時間までに調整可能である。
【０１１７】
典型的に、およそ２〜６ラインペア／ミリメートルの読み出し分解能は、両方の
ｘ（またｙ）の中で達成することができる。 拡張スキャナ３３０の一度の掃引中に、好ましくは、Ｘ線のイメージを含むラス
ター・ラインはすべて読み取られる。一掃に続いて、Ｘ線センサー３２２のＡＳ
Ｖは、典型的には読み出しバイアス電圧値ＶＲに一定で等しくなっている。好ま
しくは、ＶＲの値は、以下に記述されるようなＸ線センサー３２２から読み取ら
れた統合放射データの自動的な色調スケール再マッピングを提供する読み出し一
掃に先立ったＶＲに対する値をセットするためにＡＳＶセンサー３２６からのフ
ィードバックを使用して決定される。二者択一で、自動的な色調スケール再マッ
ピングが不必要な場合、読み出しバイアス電圧ＶＲは感作電圧ＶＳと等しくなる
よう準備されいるかもしれない。この場合、感作Ｘ線センサー３２２はイメージ
読み出しの副産物として達成される。
ｘ（またｙ）の中で達成することができる。 拡張スキャナ３３０の一度の掃引中に、好ましくは、Ｘ線のイメージを含むラス
ター・ラインはすべて読み取られる。一掃に続いて、Ｘ線センサー３２２のＡＳ
Ｖは、典型的には読み出しバイアス電圧値ＶＲに一定で等しくなっている。好ま
しくは、ＶＲの値は、以下に記述されるようなＸ線センサー３２２から読み取ら
れた統合放射データの自動的な色調スケール再マッピングを提供する読み出し一
掃に先立ったＶＲに対する値をセットするためにＡＳＶセンサー３２６からのフ
ィードバックを使用して決定される。二者択一で、自動的な色調スケール再マッ
ピングが不必要な場合、読み出しバイアス電圧ＶＲは感作電圧ＶＳと等しくなる
よう準備されいるかもしれない。この場合、感作Ｘ線センサー３２２はイメージ
読み出しの副産物として達成される。
【０１１８】
拡張スキャナ３３０の拡張光源３４２からの光放射が、光電変換層３３４を照ら
すためにＸ線暴露に先立って使用される場合、そこを横切るトラップ状態の電荷
占有が上記に記述されるように生じることが認識される。光放射によって光電変
換層３３４を横切るトラップ状態を占めることは、一般に、Ｘ線イメージ放射３
５０に応じてそこに光生成する自由電荷キャリヤーのトラッピングを防ぐ。イメ
ージ情報を表わす電荷担体のトラッピングがこのように回避されるので、イメー
ジ様脱トラップ化は後のイメージサイクル中に回避される。代わりに、脱トラッ
ピングが、光電変換層３３４の全体にわたって一般に一様に生じ、暗電流の増加
を犠牲にしてゴースト問題を縮小する。
すためにＸ線暴露に先立って使用される場合、そこを横切るトラップ状態の電荷
占有が上記に記述されるように生じることが認識される。光放射によって光電変
換層３３４を横切るトラップ状態を占めることは、一般に、Ｘ線イメージ放射３
５０に応じてそこに光生成する自由電荷キャリヤーのトラッピングを防ぐ。イメ
ージ情報を表わす電荷担体のトラッピングがこのように回避されるので、イメー
ジ様脱トラップ化は後のイメージサイクル中に回避される。代わりに、脱トラッ
ピングが、光電変換層３３４の全体にわたって一般に一様に生じ、暗電流の増加
を犠牲にしてゴースト問題を縮小する。
【０１１９】
暗電流を増加させたのは、ＤＣの成分を要素に分解し、以下に記述されるように
読み取られているイメージの自動色調再マッピングを提供することにより補うこ
とができるのは本発明の特別の特徴である。したがって、光電変換層３３４の中
でトラップ状態を占めるために光放射を使用することは、本発明に従ってゴース
ト結果を弱めるのに適当である。
読み取られているイメージの自動色調再マッピングを提供することにより補うこ
とができるのは本発明の特別の特徴である。したがって、光電変換層３３４の中
でトラップ状態を占めるために光放射を使用することは、本発明に従ってゴース
ト結果を弱めるのに適当である。
【０１２０】
以下に図１１Ｄを言及する。Ｘ線センサー３２２のＡＳＶの有効な中和を例証す
る。中和は標準的イメージサイクルの一部として実行されるかもしれないし、あ
るいは、イメージ検出モジュール３２０が使用されていないままであると予想さ
れ、そのために、不使用中に光電変換層３３４を横切って電気的な応力を縮小す
る場合の期間前のように周期的に実行されるかもしれない。
る。中和は標準的イメージサイクルの一部として実行されるかもしれないし、あ
るいは、イメージ検出モジュール３２０が使用されていないままであると予想さ
れ、そのために、不使用中に光電変換層３３４を横切って電気的な応力を縮小す
る場合の期間前のように周期的に実行されるかもしれない。
【０１２１】
Ｘ線センサー３２２のＡＳＶは、典型的には、電荷インジェクタ（示されていな
い）の活性化、それへの中和するバイアス電圧ＶＮの印加、及び、イメージ検出
モジュール３２２を横切る拡張スキャナ３３０の一掃によって中和される。ＶＮ
は、典型的に、約０ボルトからマイナス数百ボルトまでの範囲にある。一掃後、
Ｘ線センサー３２２のＡＳＶは中和されるか、あるいは、ＧＮＤに対して一般に
非常に低い値に有効に低下して、光放射阻止層３３６にある電荷の中和に終わる
。
い）の活性化、それへの中和するバイアス電圧ＶＮの印加、及び、イメージ検出
モジュール３２２を横切る拡張スキャナ３３０の一掃によって中和される。ＶＮ
は、典型的に、約０ボルトからマイナス数百ボルトまでの範囲にある。一掃後、
Ｘ線センサー３２２のＡＳＶは中和されるか、あるいは、ＧＮＤに対して一般に
非常に低い値に有効に低下して、光放射阻止層３３６にある電荷の中和に終わる
。
【０１２２】
電荷インジェクタ３３８による拡張スキャナ３３０の電荷中和は、拡張スキャナ
３３０の拡張光源３４２によるＸ線センサー３２２の照射と同時かもしれない。
Ｘ線の線量を最適化するために自動的な露光制御を提供し、かつ本発明の好まし
い態様に従って偏り値ＶＲをセットするために実時間放射データ・エレクトロニ
クス３２８（図１１Ｂ）からのイメージ様実時間露光データを処理するために、
アルゴリズムのステップを例証するブロックダイアグラムである図ｌ３が今言及
される。偏りＶＲ値は、上記に記述されるように、統合放射データの読み出しに
先立って決められ、Ｘ線のイメージを構成する空間周波数のフーリエスペクトル
に関連して、ＤＣの成分を要素に分解する（それはイメージ情報を寄与しないの
で、読まれているＸ線のイメージに自動色調再マッピング機能を提供する。ＤＣ
の成分は、空間に調整されていない露光成分および光電変換層１０４（図３）の
暗減衰に関係しているかもしれない。
３３０の拡張光源３４２によるＸ線センサー３２２の照射と同時かもしれない。
Ｘ線の線量を最適化するために自動的な露光制御を提供し、かつ本発明の好まし
い態様に従って偏り値ＶＲをセットするために実時間放射データ・エレクトロニ
クス３２８（図１１Ｂ）からのイメージ様実時間露光データを処理するために、
アルゴリズムのステップを例証するブロックダイアグラムである図ｌ３が今言及
される。偏りＶＲ値は、上記に記述されるように、統合放射データの読み出しに
先立って決められ、Ｘ線のイメージを構成する空間周波数のフーリエスペクトル
に関連して、ＤＣの成分を要素に分解する（それはイメージ情報を寄与しないの
で、読まれているＸ線のイメージに自動色調再マッピング機能を提供する。ＤＣ
の成分は、空間に調整されていない露光成分および光電変換層１０４（図３）の
暗減衰に関係しているかもしれない。
【０１２３】
システム・ホスト計算機３４（図１）にあるデータ処理装置の実時間セクション
によってＸ線暴露中にここに記述されたアルゴリズムが実行されることが認識さ
れる。典型的には一般的な放射線写真術中で行なわれる様々なタイプの検査に関
連した露光分析判定規準は、システム・ホスト計算機３４（図１）の検査ライブ
ラリー・データベースに格納されており、周期的に更新されるかもしれない。
によってＸ線暴露中にここに記述されたアルゴリズムが実行されることが認識さ
れる。典型的には一般的な放射線写真術中で行なわれる様々なタイプの検査に関
連した露光分析判定規準は、システム・ホスト計算機３４（図１）の検査ライブ
ラリー・データベースに格納されており、周期的に更新されるかもしれない。
【０１２４】
暴露前に、行なわれる特定の検査に関連した露光分析判定規準は、ブロック３９
６によって示されるような検査ライブラリー・データベースから好ましくは検索
される。検査ライブラリー・データベースから検索された露光分析判定規準は、
行なわれる検査、およびそれの解剖のリージョン、微細構造などのような詳細の
タイプに相当する。
６によって示されるような検査ライブラリー・データベースから好ましくは検索
される。検査ライブラリー・データベースから検索された露光分析判定規準は、
行なわれる検査、およびそれの解剖のリージョン、微細構造などのような詳細の
タイプに相当する。
【０１２５】
暴露中に、ブロック４００によって示されるように、実時間露光データのフレー
ム毎のつかみが生じる。各フレームは、好ましくは、イメージ検出モジュール３
０（図１）のすべてのプレート電極２７４（図１０）から電荷として読み出され
る、実時間露光データを含む。各プレート電極２７４（図１０）は、つかんだフ
レームの１つのデータ要素を含む１のマクロピクセルと見なされる。
ム毎のつかみが生じる。各フレームは、好ましくは、イメージ検出モジュール３
０（図１）のすべてのプレート電極２７４（図１０）から電荷として読み出され
る、実時間露光データを含む。各プレート電極２７４（図１０）は、つかんだフ
レームの１つのデータ要素を含む１のマクロピクセルと見なされる。
【０１２６】
ブロック４０２中で示されるように、つかまれたデータの口径はオフセット、お
よび当該技術分野で既知の方法におけるゲイン変化を補うために測定される。露
光中に実時間において出現するつかまれたデータのフレームは、ブロック４０８
中で示されるような被照射フィールド境界の検出のために使用される。
よび当該技術分野で既知の方法におけるゲイン変化を補うために測定される。露
光中に実時間において出現するつかまれたデータのフレームは、ブロック４０８
中で示されるような被照射フィールド境界の検出のために使用される。
【０１２７】
被照射フィールドはイメージされるオブジェクトによって調整された主要なＸ線
の放射が直接影響を与えるイメージ検出モジュール３０（図１）の、典型的には
長方形のエリアである。被照射フィールドの境界は調整可能であり、典型的には
、被照射フィールドが興味のあるリージョン全体を含んでいるようにイメージさ
れている興味のあるリージョンに従ってコリメーター２４（図１）によって定義
される。さらに、被照射フィールドは、典型的にバックグラウンドリージョンで
ある最大暴露を受け取るバックグラウンドリージョンを含んでいるかもしれない
。
の放射が直接影響を与えるイメージ検出モジュール３０（図１）の、典型的には
長方形のエリアである。被照射フィールドの境界は調整可能であり、典型的には
、被照射フィールドが興味のあるリージョン全体を含んでいるようにイメージさ
れている興味のあるリージョンに従ってコリメーター２４（図１）によって定義
される。さらに、被照射フィールドは、典型的にバックグラウンドリージョンで
ある最大暴露を受け取るバックグラウンドリージョンを含んでいるかもしれない
。
【０１２８】
その第２のＸ線の放射（イメージされているオブジェクトから放射散布によって
生産された）は、コリメーターによって制限されていないと認識される。反散乱
するグリッド３２（図１）を使用して縮小されるかもしれない放射散布は、典型
的には、被照射フィールドの境界内に、およびその境界を越えて、イメージ検出
モジュール３０（図１）に影響を与える。この散布の結果、オブジェクトの最大
の希薄に対応する被照射フィールド内部の最小の露光量は、ある場合には、被照
射フィールドの境界の外側の露光量より低いかもしれない。
生産された）は、コリメーターによって制限されていないと認識される。反散乱
するグリッド３２（図１）を使用して縮小されるかもしれない放射散布は、典型
的には、被照射フィールドの境界内に、およびその境界を越えて、イメージ検出
モジュール３０（図１）に影響を与える。この散布の結果、オブジェクトの最大
の希薄に対応する被照射フィールド内部の最小の露光量は、ある場合には、被照
射フィールドの境界の外側の露光量より低いかもしれない。
【０１２９】
本発明に従って記述された境界検出アプローチは、マクロピクセルの各行及び各
コラム、又は、イメージ検出モジュール３０（図１）のプレート電極２７４（図
１０）に沿った最大の露光量の検出に基づく。被照射フィールドを横断しないマ
クロピクセルまたはプレート電極２７４（Ｆｉｇ．１０）の行および列は、横断
に被照射フィールドをもたらす行および列より著しく低い最大の露光量を持って
いる。
コラム、又は、イメージ検出モジュール３０（図１）のプレート電極２７４（図
１０）に沿った最大の露光量の検出に基づく。被照射フィールドを横断しないマ
クロピクセルまたはプレート電極２７４（Ｆｉｇ．１０）の行および列は、横断
に被照射フィールドをもたらす行および列より著しく低い最大の露光量を持って
いる。
【０１３０】
ブロック４０８中で示される、被照射フィールド境界の検出は、図１４への補足
言及によって理解されるかもしれない。それは本発明の好ましい態様に従って、
被照射フィールド境界の検出のステップについて詳細に記述する。
言及によって理解されるかもしれない。それは本発明の好ましい態様に従って、
被照射フィールド境界の検出のステップについて詳細に記述する。
【０１３１】
図１４で示したように、好ましくはＸの行および上記に記述されるようなＹ列が
あるマクロピクセル行列の形をしてつかまれた実時間露光データの構造が、ブロ
ック４１０中で示されるように、装填される。ローディングに続いて、各行ｉの
各マクロピクセルからの露光量は行ｉのために最大の露光量ＳＸｉ（ＭＡＸ）を
決定すると評価される。すべての行の最大の露光量はブロック４１２によって示
されるようなマクロピクセルのすべての行に対するＳｘｉ（ＭＡＸ）値を含むベ
クトルを作成すると意図される。
あるマクロピクセル行列の形をしてつかまれた実時間露光データの構造が、ブロ
ック４１０中で示されるように、装填される。ローディングに続いて、各行ｉの
各マクロピクセルからの露光量は行ｉのために最大の露光量ＳＸｉ（ＭＡＸ）を
決定すると評価される。すべての行の最大の露光量はブロック４１２によって示
されるようなマクロピクセルのすべての行に対するＳｘｉ（ＭＡＸ）値を含むベ
クトルを作成すると意図される。
【０１３２】
評価に続いて、マクロピクセルの各列ｊの各マクロピクセルの露光量は列ｊのた
めに最大の露光量ＳＹｊ（ＭＡＸ）を決定すると評価される。すべての列の最大
の露光量はブロック４１４によって示されるようなマクロピクセルのすべての列
に対するＳｙｊ（ＭＡＸ）価値を含むベクトルを作成すると意図される。
めに最大の露光量ＳＹｊ（ＭＡＸ）を決定すると評価される。すべての列の最大
の露光量はブロック４１４によって示されるようなマクロピクセルのすべての列
に対するＳｙｊ（ＭＡＸ）価値を含むベクトルを作成すると意図される。
【０１３３】
各ベクトルＳｘｉ（ＭＡＸ）およびＳｙｊ（ＭＡＸ）しきい値差別判定規準によ
って、第１のベクトル要素から最後の要素まで、要素毎に解析される。被照射フ
ィールドを定義する各境界が、典型的には＋／−１つのプレート電極２７４（図
１０）の次元に対応する１のマクロピクセルの位置の精度で決定されることは認
識される。
って、第１のベクトル要素から最後の要素まで、要素毎に解析される。被照射フ
ィールドを定義する各境界が、典型的には＋／−１つのプレート電極２７４（図
１０）の次元に対応する１のマクロピクセルの位置の精度で決定されることは認
識される。
【０１３４】
しきい値差別判定規準の決定への様々なアプローチはベクトル最大値、あるいは
、線量標準化しきい値を提供するための平均最大ピーク値を使用するようにイン
プリメントすることができる。二者択一で、露光中の被照射フィールドを決定す
るための他の方法がインプリメントされるかもしれない。
、線量標準化しきい値を提供するための平均最大ピーク値を使用するようにイン
プリメントすることができる。二者択一で、露光中の被照射フィールドを決定す
るための他の方法がインプリメントされるかもしれない。
【０１３５】
図１０の実例中で、被照射フィールドを構築するマクロピクセル（あるいはプレ
ート電極２７４）のグローバルクラスタは、参照数字２９４によって示される。
参照数字２９６は、記述されるような被照射フィールドの境界内のマクロピクセ
ルの部分クラスタを示す。グローバルクラスタ２９４が典型的にはヒストグラム
分析のために使用され、部分クラスタ２９６が典型的には以下に記述されるよう
な濃度分析のために使用されることが認識される。
ート電極２７４）のグローバルクラスタは、参照数字２９４によって示される。
参照数字２９６は、記述されるような被照射フィールドの境界内のマクロピクセ
ルの部分クラスタを示す。グローバルクラスタ２９４が典型的にはヒストグラム
分析のために使用され、部分クラスタ２９６が典型的には以下に記述されるよう
な濃度分析のために使用されることが認識される。
【０１３６】
図１３を再び参照すると、被照射フィールド境界の決定に続くステップは、ブロ
ック４２０およびブロック４２２によって示されるような部分マクロピクセル地
図によって示されるようなグローバルなマクロピクセル地図の生成である。
ック４２０およびブロック４２２によって示されるような部分マクロピクセル地
図によって示されるようなグローバルなマクロピクセル地図の生成である。
【０１３７】
部分マクロピクセル地図が部分クラスタ２９６（図１０）は暴露色調価値を含ん
でいる一方、グローバルなマクロピクセル地図はグローバルクラスタ２９４（図
１０）内のすべてのマクロピクセルの暴露色調価値を含んでいる。
でいる一方、グローバルなマクロピクセル地図はグローバルクラスタ２９４（図
１０）内のすべてのマクロピクセルの暴露色調価値を含んでいる。
【０１３８】
部分クラスタ２９６（図１０）の位置は、イメージ検出モジュール３０（図１）
に関して固着されるかもしれない。二者択一で、さらに、部分クラスタ２９６（
図１０）の位置は、被照射フィールド２９４の出所に関して調整可能かもしれな
い。
に関して固着されるかもしれない。二者択一で、さらに、部分クラスタ２９６（
図１０）の位置は、被照射フィールド２９４の出所に関して調整可能かもしれな
い。
【０１３９】
ブロック３９６中で示されるように、部分クラスタ２９４（図１０）を成形する
ために選択されたマクロピクセルは、実行されるために、検査のタイプによる露
光分析判定規準に従って決定されるかもしれない。したがって、各検査タイプは
、その特定の検査に露光センシングのより高い精度を供給するユニークな部分ク
ラスタ・スキームに関係しているかもしれない。
ために選択されたマクロピクセルは、実行されるために、検査のタイプによる露
光分析判定規準に従って決定されるかもしれない。したがって、各検査タイプは
、その特定の検査に露光センシングのより高い精度を供給するユニークな部分ク
ラスタ・スキームに関係しているかもしれない。
【０１４０】
露光中に、グローバル及び／又は部分のマクロピクセル地図の１つ以上は、ブロ
ック３９６によって示されるように行なわれる検査に従って、検査ライブラリー
から取り戻された露光分析判定規準に関してのブロック４２４によって示される
ように、比較的解析される。例えば、その分析は、当該技術分野で興味のあるリ
ージョンのイメージ差異が診断の目的に対する受理可能な値に達する露光持続を
提供すると知られているようなヒストグラム比較に基づくかもしれない。所望の
差異段階が到達する場合、露光は、ブロック４２６によって示されるようなＸ線
発生装置４０（図１）に露光終了シグナルを送ることにより好ましくは終了する
。二者択一で、露光パラメーターが、Ｘ線発生装置４０（図１）のコンソール（
示されていない）へ入力される場合、露光終了シグナルはＸ線発生装置４０（図
１）をコントロールしない。また、終了は露光終了シグナルに基づかない従来の
やり方で実行される。
ック３９６によって示されるように行なわれる検査に従って、検査ライブラリー
から取り戻された露光分析判定規準に関してのブロック４２４によって示される
ように、比較的解析される。例えば、その分析は、当該技術分野で興味のあるリ
ージョンのイメージ差異が診断の目的に対する受理可能な値に達する露光持続を
提供すると知られているようなヒストグラム比較に基づくかもしれない。所望の
差異段階が到達する場合、露光は、ブロック４２６によって示されるようなＸ線
発生装置４０（図１）に露光終了シグナルを送ることにより好ましくは終了する
。二者択一で、露光パラメーターが、Ｘ線発生装置４０（図１）のコンソール（
示されていない）へ入力される場合、露光終了シグナルはＸ線発生装置４０（図
１）をコントロールしない。また、終了は露光終了シグナルに基づかない従来の
やり方で実行される。
【０１４１】
実際の暴露の持続（それは、上で議論した最大期待暴露時間よりも典型的には短
い）は、アルゴリズムの出力によってコントロールされ、それにより、自動的な
暴露制御としても知られている線量制御を提供する。実際の暴露の持続が、イメ
ージシステムの安全な操作を保証するために最大期待露光時間を超えるのは許さ
れないと認識される。
い）は、アルゴリズムの出力によってコントロールされ、それにより、自動的な
暴露制御としても知られている線量制御を提供する。実際の暴露の持続が、イメ
ージシステムの安全な操作を保証するために最大期待露光時間を超えるのは許さ
れないと認識される。
【０１４２】
本発明の好ましい態様に従って、露光データはイメージ的にリアルタイムにおい
て利用可能であり、したがって、実時間イメージ解析がグローバルなマクロピク
セル地図のイメージ差異及び／又は部分マクロピクセル地図の濃度段階を決定す
るべき適切な既知の方法が、本発明の好ましい態様中でインプリメントされるか
もしれないし、自動的な露光制御のために使用されるかもしれない。
て利用可能であり、したがって、実時間イメージ解析がグローバルなマクロピク
セル地図のイメージ差異及び／又は部分マクロピクセル地図の濃度段階を決定す
るべき適切な既知の方法が、本発明の好ましい態様中でインプリメントされるか
もしれないし、自動的な露光制御のために使用されるかもしれない。
【０１４３】
露光制御に加えて、露光の終わりに、被照射フィールド内の平均暴露段階を決定
するために当該技術分野で知られているように、グローバルなマクロピクセル地
図のヒストグラムは解析されるかもしれない。平均露光段階は、Ｘ線暴露の終わ
りに、統合放射データの読み出しには望ましい値ＶＲへのブロック４２８によっ
て示されるようなバイアス電圧ＶＢ（図７）をコントロールしセットするために
使用される。ＡＳＶセンサー２７０（図１０）からのフィードバックを使用して
、値ＶＲを決定することは、Ｘ線のイメージの統合放射データからＤＣの成分が
要素に分解されることを可能にする。ＤＣの成分は、どんなイメージ様情報にも
寄与しないがダイナミックレンジを消費する、読まれるＸ線イメージを構成する
空間フーリエの周波数の成分に関係している。ＤＣの成分をしたがって有効に要
素に分解することは、統合放射読み出しエレクトロニクス２２３（図８）のダイ
ナミックレンジを拡張し、読み取られるＸ線イメージのために自動的な色調スケ
ール再マッピング機能を提供する。
するために当該技術分野で知られているように、グローバルなマクロピクセル地
図のヒストグラムは解析されるかもしれない。平均露光段階は、Ｘ線暴露の終わ
りに、統合放射データの読み出しには望ましい値ＶＲへのブロック４２８によっ
て示されるようなバイアス電圧ＶＢ（図７）をコントロールしセットするために
使用される。ＡＳＶセンサー２７０（図１０）からのフィードバックを使用して
、値ＶＲを決定することは、Ｘ線のイメージの統合放射データからＤＣの成分が
要素に分解されることを可能にする。ＤＣの成分は、どんなイメージ様情報にも
寄与しないがダイナミックレンジを消費する、読まれるＸ線イメージを構成する
空間フーリエの周波数の成分に関係している。ＤＣの成分をしたがって有効に要
素に分解することは、統合放射読み出しエレクトロニクス２２３（図８）のダイ
ナミックレンジを拡張し、読み取られるＸ線イメージのために自動的な色調スケ
ール再マッピング機能を提供する。
【０１４４】
色調スケール再マッピングを提供するために上に記述されるように、ＶＲに対す
る値が選択されている場合、Ａ／Ｄコンバーター２２６（図８）のために使用さ
れたピクセルについてビットの数は、どんな重要なイメージ情報も失わずに、１
２〜１４ビットから８ビットに減らされるかもしれない。この減少は、統合デー
タ読み出しエレクトロニクスのコストを単純化し縮小する。
る値が選択されている場合、Ａ／Ｄコンバーター２２６（図８）のために使用さ
れたピクセルについてビットの数は、どんな重要なイメージ情報も失わずに、１
２〜１４ビットから８ビットに減らされるかもしれない。この減少は、統合デー
タ読み出しエレクトロニクスのコストを単純化し縮小する。
【０１４５】
本発明が上に記述されたものによって制限されていないことは技術に熟練してい
る人によって評価されるだろう。本発明の範囲は、修飾、および、先の開示を読
むことの上記技術に熟練している人が想到し、それは先行技術にないそれへの付
加物と同様に上記に記述された様々な特徴の組み合わせおよびサブ組み合わせの
両方を含んでいる。
る人によって評価されるだろう。本発明の範囲は、修飾、および、先の開示を読
むことの上記技術に熟練している人が想到し、それは先行技術にないそれへの付
加物と同様に上記に記述された様々な特徴の組み合わせおよびサブ組み合わせの
両方を含んでいる。
本発明は、図面と合わせて、以下の詳細な記載からより完全に理解され評価され
るだろう:
るだろう:
【図1】
図1は、本発明の好ましい実施形態に従った、増強イメージ検出モジュールを組
込むディジタルX線システムを表す。
込むディジタルX線システムを表す。
【図２】
図2Aは、それぞれ図 1のシステムの一部を形成するイメージ検出モジュールを単
純化して描写し、断面図にしたものであり、図 2Bは図 2Aの線B--Bを抜粋したも
のである。
純化して描写し、断面図にしたものであり、図 2Bは図 2Aの線B--Bを抜粋したも
のである。
【図３】
図2Bは、それぞれ図 1のシステムの一部を形成するイメージ検出モジュールを単
純化して描写し、断面図にしたものであり、図 2Bは図 2Aの線B--Bを抜粋したも
のである。
純化して描写し、断面図にしたものであり、図 2Bは図 2Aの線B--Bを抜粋したも
のである。
【図４】
図3は、図2Bの断面描写部分の一部を拡大して描写したものである。
【図５】
図4は、図2Bの断面描写部分の一部をさらに拡大して描写したものである。
【図６】
図5は、図4の中で示される構造において有用な伸張光源の単純化して描写したも
のである。
のである。
【図７】
図6は、図 5の伸張光源の単純化された電気線図である。
【図８】
図7は、図4で示される構造を操作する電源ドライバーの単純化された電気回線図
である。
である。
【図９】
図8は、図2A、2Bおよび3で示されたイメージ検出モジュールのX線のセンサー形
成部分を切り出し、部分的に図示して、部分的にブロックダイアグラム図にした
ものである。
成部分を切り出し、部分的に図示して、部分的にブロックダイアグラム図にした
ものである。
【図１０】
図9は、図2A、2Bおよび3で示されたイメージ検出モジュールの読み出し電子形成
部分の単純化された電気回線図である。
部分の単純化された電気回線図である。
【図１１】
図10は、図2A、2Bおよび3で示されたイメージ検出モジュールの見かけ表面電圧(
ASV)センサー形成加工部分を切り出し、部分的に図示して、部分的にブロックダ
イアグラム図にしたものである。
ASV)センサー形成加工部分を切り出し、部分的に図示して、部分的にブロックダ
イアグラム図にしたものである。
【図１２】
図11Aは、図2A、2Bおよび3で示されたイメージ検出モジュールの操作の理解にお
いて有用な単純化された実例である。
いて有用な単純化された実例である。
【図１３】
図11Bは、図2A、2Bおよび3で示されたイメージ検出モジュールの操作の理解にお
いて有用な単純化された実例である。
いて有用な単純化された実例である。
【図１４】
図11Cは、図2A、2Bおよび3で示されたイメージ検出モジュールの操作の理解にお
いて有用な単純化された実例である。
いて有用な単純化された実例である。
【図１５】
図11Dは、図2A、2Bおよび3で示されたイメージ検出モジュールの操作の理解にお
いて有用な単純化された実例である。
いて有用な単純化された実例である。
【図１６】
図12は、本発明の好ましい実施形態に従った、イメージ的実時間照射線量データ
を処理するアルゴリズムの段階を表示するブロックダイアグラムである。
を処理するアルゴリズムの段階を表示するブロックダイアグラムである。
【図１７】
図 13は、本発明の好ましい実施形態に従った、限界照射領域の検出の段階を示
すブロックダイアグラムである。
すブロックダイアグラムである。
【図１８】
図14は、本発明の好ましい実施形態に従った、限界検出段階を理解することにお
いて有用なグラフ図である。
いて有用なグラフ図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ
，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，
ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ
Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ
Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ
，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ
，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，
ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ
Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ
，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，
ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ
Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ
，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，
ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ
Ａ，ＺＷ
Claims (52)
- 【請求項１】 基板; 前記基板を重ねた伝導層; その上に衝突した電離放射線を電荷キャリアーに変換する作用を有する、前記伝
導層を重ねた電離放射線センシティブ層;及び 電離放射線および可視放射線に露光し、前記電離放射センシティブ層を重ねたブ
ロッキング層であって、通常少なくとも1つの極性の電荷の透過を制限し、少な
くとも1つのスペクトルバンドの可視放射線の透過をブロッキングする一方で、
電離放射線の透過を可能とするブロッキング層： を有する多層電離放射線センシティブ素子。 - 【請求項２】 前記電離放射線センシティブ層及び前記伝導層の間に配置され
た、電荷緩衝層をさらに含む請求項1記載の多層電離放射線センシティブ素子で
あって、 少なくとも第２の極性の電荷の透過を制限する多層電離放射線センシティブ素子
。 - 【請求項３】 前記電離放射線センシティブ層が、ドープした無定形セレンか
ら形成された光導電体である請求項1記載の多層電離放射線センシティブ素子。 - 【請求項４】 ドープした無定形セレンは、ヒ素と塩素でドープされた無定形
セレンで作られている請求項3記載の多層電離放射線センシティブ素子。 - 【請求項５】 電荷緩衝層は無定形のヒ素三セレン化物から作られる請求項3
記載の多層電離放射線センシティブ素子。 - 【請求項６】 ブロッキング層は、アルカリでドープしたセレンから形成され
る請求項3記載の多層電離放射線センシティブ素子。 - 【請求項７】 前記電離放射線センシティブ層が、前記電離放射線、セレン合
金、鉛ヨウ化物、酸化鉛タリウム臭化物、テルル化カドミウム、テルル化カドミ
ウム亜鉛、硫化カドミウム及び水銀ヨウ化物からなる群より選択される光導電体
である請求項1記載の多層電離放射線センシティブ素子。 - 【請求項８】 ブロッキング層が選択された顔料又は染料を充填した誘電性重
合体キャリヤーから形成されている請求項1記載の多層電離放射線センシティブ
素子。 - 【請求項９】 電離放射線センシティブ層及びブロッキング層間に配置された
隙間誘電性不動態層をさらに有する請求項1記載の多層電離放射線センシティブ
素子。 - 【請求項１０】 隙間誘電性不動態層はポリ-パラ-キシリレンから形成されて
いる請求項9記載の多層電離放射線センシティブ素子。 - 【請求項１１】 伝導層はパターン化されている請求項1記載の多層電離放射
線センシティブ素子。 - 【請求項１２】 パターン化された伝導層は、インジウム・スズ酸化物(ITO)
、アルミニウム、金、白金およびクロムからなる群より選択されたものである請
求項10記載の多層電離放射線センシティブ素子。 - 【請求項１３】 前記基板は、ガラス、セラミックス及び誘電材料でコーティ
ングした金属なる群より選択されたものである請求項1記載の多層電離放射線セ
ンシティブ素子。 - 【請求項１４】 可視放射線の少なくとも1つのスペクトルバンドが、前記電
離放射線センシティブ層の特有のバンドギャップ・エネルギーより高いエネルギ
ーを有する光子を含み、前記電離放射線センシティブ層の特有のバンドギャップ
・エネルギーより低いエネルギーを有する可視放射線が、一般的に前記ブロッキ
ング層を透過する請求項1記載の多層電離放射線センシティブ素子。 - 【請求項１５】 前記電離放射線センシティブ層がX線放射線にセンシティブ
である請求項1記載の多層電離放射線センシティブ素子。 - 【請求項１６】 誘電材料中に埋め込まれていた伸張電極; 前記誘電材料によって前記埋込み電極から分離した露光スクリーン電極; 及び
伸張金属化表面を有する少なくとも1つの伸張誘電体楔： を含む伸張電荷射出集合体。 - 【請求項１７】 伸張電荷射出集合体が、一般に前記伸張誘電体楔の金属化表
面に沿って電荷を射出する作用を有する請求項16記載の伸張電荷射出集合体。 - 【請求項１８】 フローティングＡＣ電圧が前記伸張電極及び前記露光スクリ
ーン電極間に印加され、前記誘電体楔の金属化表面及び前記露光スクリーン電極
が、両方とも対照接地に対するDC電位にバイアスしている請求項17記載の伸張電
荷射出集合体。 - 【請求項１９】 前記対照接地に接続した基板を有し、前記基板上に維持され
た電荷密度及び極性は、前記伸張電荷射出集合体からの電荷射出に従い、一般に
前記DC電位の値及び極性により決定される請求項18記載の伸張電荷射出集合体。 - 【請求項２０】 誘電材料中へ埋め込んだ前記伸張電極は、誘電性ロッド上に
積載されたガラス被覆ワイヤーである請求項16記載の伸張電荷射出集合体。 - 【請求項２１】 露光スクリーン電極は、誘電性ロッド上に積載されたガラス
被覆ワイヤーの周囲にコイルを形成する導電性ワイヤースペースらせん物である
請求項２０記載の伸張電荷射出集合体。 - 【請求項２２】 誘電性ロッドおよび誘電性楔は、ガラス、アルミナ及び他の
誘電性のセラミックスからなる群より選択される誘電材料で形成されている請求
項20記載の伸張電荷射出集合体。 - 【請求項２３】 可視放射線の伸張ビームを射出する作用を有する光源をさら
に有する請求項16記載の伸張電荷射出集合体。 - 【請求項２４】 前記光源が、複数の光放出ダイオード、及び、剛体プリント
回路基板上に積載された複数の抵抗器を有している請求項23記載の伸張電荷射出
集合体。 - 【請求項２５】 前記伸張電荷射出集合体は走査集合体である請求項16記載の
伸張電荷射出集合体。 - 【請求項２６】 少なくとも1つの伝導層を有し、衝突電離放射線イメージを
電荷分布に変換する作用を有する多層電離放射線センシティブ素子; 前記多層電離放射線センシティブ素子に電荷を射出する作用を有する電荷射出集
合体; 及び 前記多層電離放射線センシティブ素子の前記伝導層にカップリングした呼び出し
回路 :を有する電離放射線イメージングモジュールであって、 前記電荷射出集合体により、前記電荷分布に対応した電流が前記伝導層中に流れ
、前記衝突電離放射線イメージの信号表示を提供することを特徴とする電離放射
線イメージングモジュール。 - 【請求項２７】 呼び出し回路が前記伝導層に移動できるようにカップリング
した請求項26記載の電離放射線イメージングモジュール。 - 【請求項２８】 前記呼び出し回路は: 複数の多重チャンネル電荷呼び出しASIC;及び 前記多重チャンネル電荷呼び出しASICにカップリングした複数のアナログ・ディ
ジタル変換器； を有している請求項26記載の電離放射線イメージングモジュール。 - 【請求項２９】 電離放射線がX線放射線である請求項26記載の電離放射線イ
メージングモジュール。 - 【請求項３０】 空間に調整された衝突X線放射線を空間に調整された電荷分
布に変換する作用を有し、空間に調整された電荷分布の振幅が照射線量の強度お
よび期間に一般に依存するX線イメージング素子;及び X線イメージング素子に面し、露光中、実時間での前記空間に調整された電荷分
布に協同して見かけ表面電圧を検知して、実時間X線照射線量データを得る作用
を有するX線露光センサー :を含む、X線イメージングモジュール - 【請求項３１】 前記X線照射線量データがイメージ的にある請求項30記載のX
線イメージングモジュール。 - 【請求項３２】 前記X線照射線量センサーが、X線イメージング素子に面する
第１の導伝層、誘電性支持層、前記第１の導伝層に電気的にカップリングした実
時間呼び出し回路を有するX線透過性多層素子を含む請求項30記載のX線イメージ
ングモジュール - 【請求項３３】 前記第１の導伝層が、前記実時間呼び出し回路に電気的に
カップリングした複数のプレート電極を有している請求項32記載のX線イメージ
ングモジュール。 - 【請求項３４】 前記X線透過性多層素子が、前記X線イメージング素子を電気
的に遮蔽した伝導性ファンアウト層、及び、前記第１の導伝層より前記伝導性フ
ァンアウト層を電気的に絶縁する第２の誘電層を有している請求項33記載のX線
イメージングモジュール。 - 【請求項３５】 さらに前記X線イメージング素子にカップリングした積算デ
ータ呼び出し回路を有し、X線イメージングモジュールは、X線の照射に続く前記
空間に調整された電荷分布に対応する積算X線放射線データを呼び出す作用を有
する請求項30記載のX線イメージングモジュール。 - 【請求項３６】 前記X線照射線量センサーによって提供される実時間照射線
量データが、積算放射線データ呼び出しの間に使用され、イメージングが増強さ
れる請求項35記載のX線イメージングモジュール。 - 【請求項３７】 前記X線照射線量センサーからの実時間照射線量データが、
実時間において使用され、X線照射を終了するための制御可能なX線源を制御する
請求項30記載のX線イメージングモジュール。 - 【請求項３８】 少なくとも1つのX線透過性表面を有するケーシングを含み；
第1の伝導層； 第2の伝導層；及び 前記第1の伝導層及び前記第2の伝導層間に位置するX線放射線線センシティブ素
子： を囲む平坦パネルディジタルX線イメージ検知器であって、 前記第1の伝導層、前記第2の伝導層及び前記X線放射線センシティブ素子は、前
記X線放射線センシティブ素子により、前記第1の伝導層からの実時間照射線量デ
ータ及び前記第2の伝導層からの積算放射線データを検知する作用を有すること
を特徴とする平坦パネルディジタルX線イメージ検知器。 - 【請求項３９】 前記第1の伝導層にカップリングした実時間呼び出し回路、
及び、前記第２の伝導層にカップリングした積算データ呼び出し回路を有する請
求項38記載の平坦パネルディジタルX線イメージ検知器。 - 【請求項４０】 積算放射線データは最初の空間解析で前記第2の伝導層より
呼び出され、実時間照射線量データは前記第１の空間解析より低い第２の空間解
析で第１の伝導層より読み取られる請求項39記載の平坦パネルディジタルX線イ
メージ検知器。 - 【請求項４１】 前記第1の伝導層及び前記X線放射線センシティブ素子は、互
いから一定間隔で配置される請求項38記載の平坦パネルX線イメージ検知器。 - 【請求項４２】 空間に調整された衝突電離放射線を、相当する電荷パターン
に変換する作用を有する電離放射線センサー; 少なくともほぼ常圧環境下において前記電離放射線センサー上に電荷を射出する
作用のある電荷インゼクターであって、与えられた位置の前記電離放射線センサ
ー上に射出した電荷量は、電荷射出前のその位置の電荷密度に相当する電荷イン
ゼクター :を含む電離放射線イメージングモジュール - 【請求項４３】 前記電荷射出の操作により、測定可能な電流が前記電離放射
線センサーの伝導層中に流れ、空間に調整された衝突電離放射線の信号表示が付
与される請求項42記載の電離放射線イメージングモジュール。 - 【請求項４４】 少なくとも1つのX線透過表面を有し、 その上に衝突する空間に調整されたX線イメージング放射線の電荷表示を保持す
る作用を有する一般に平面のX線センシティブ素子;及び 前記電荷表示を読み取り、前記空間に調整されたX線イメージング放射線のディ
ジタル表示を付与するために、機械的に前記X線のセンシティブ素子上に走査し
て、それが前記空間に調整されたX線イメージング放射線に露光する作用を有す
るスキャナ; :を含む平坦パネルディジタルX線イメージ検知器。 - 【請求項４５】 前記スキャナが電荷射出を規定する請求項44記載の平坦パネ
ルディジタルX線検出器。 - 【請求項４６】 衝突電離放射線イメージをそのディジタル信号表示に変換す
る作用を有する電離放射線センシティブ素子; 可視放射線を前記電離放射線センシティブ素子に射出して、前記電離放射線セン
シティブ素子中の遊離電荷キャリヤーの光発生を引き起こさずにトラップ状態を
占める作用を有する可視放射線源; を有する電離放射線イメージ検知器であって
、 前記電離イメージ放射線及び前記可視放射線は、同じ総体的な方向より前記電離
放射線センシティブ素子上に衝突することを特徴とする電離放射線イメージ検知
器 - 【請求項４７】 多層の素子を検知する電離放射線; 前記多層の素子上への正
及び負電荷を前記多層の素子へ射出することができる走査電荷インゼクター;及
び、多層の素子を検知する前記電離放射線にカップリングした読み取り回路;を
供給する段階、 走査電荷インゼクターを使用して、一般に均一な第1の値の電荷分布を作出する
ことにより、多層の素子を検知する前記電離放射線を増感すること; 多層の素子を検知する増感した電離放射線を、電離放射線に露光し、 露光する電離放射線に相当する多層の素子に、検知する前記電離放射線における
電荷の再分布を生じさせる段階; ;前記走査電荷インゼクターを使用して、多層の素子を検知する前記電離放射線
に電荷を射出して、一般に均一な第2の値の電荷分布を作出する段階であって、
各位置に射出した多層の素子を検知する前記電離放射線の電荷量は、電荷射出前
のその位置での電荷密度に相当し、一般に射出電荷量に相当する電流は、読み取
り回路中に流れる段階;並びに 前記読み取り回路中に流れる前記電流を読み取り、露光する電離放射線に相当す
る信号表示を付与する段階: からなる電離放射線イメージを検知する方法。 - 【請求項４８】 色調スケール再マッピング関数を提供するために、第2の電
荷分布値が電離放射線イメージを表わす空間フーリエ周波数と関連するDC要素を
減少するように選択されている請求項47記載の電離放射線イメージを検出する方
法。 - 【請求項４９】 第2の電荷分布値を第1の電荷分布値と等しくして、電荷を射
出する段階を、多層の素子を検知する電離放射線を増感する段階として供するこ
とを可能にする請求項47記載の電離放射線イメージを検出する方法。 - 【請求項５０】 供給する段階は、多層の素子を検知する前記電離放射線上へ
可視放射線ビームを射出する走査光源を提供する段階を有し、前記多層の素子を
検知する前記電離放射線を感光化する段階は、可視放射線ビームを射出して、遊
離電荷キャリアーを直接光発生させずに、多層の素子を検知する前記電離放射線
内でトラップ状態を占めるようにして、イメージングゴースト効果を減少させる
段階を有する請求項47記載の電離放射線イメージを検出する方法。 - 【請求項５１】 衝突放射イメージを、対応する見かけ表面電圧パターンに変
換する作用を有する多層の素子を検知するX線放射線を供して、 露光の間、前記見かけ表面電圧パターンを検知して、X線放射線照射線量データ
を供する 段階を有するX線の放射線照射を検出する方法。 - 【請求項５２】 提供されるX線の放射線照射線量データがイメージ的にある
、請求項51記載のX線の放射線照射線量を検出する方法。
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