JP5509228B2 - Radiation image recording / reading apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像情報を担持する記録光の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する放射線固体検出器、放射線固体検出器から出力される信号を検出する信号検出手段等から構成される放射線画像記録読取装置において、信号検出手段の保護に関するものである。 The present invention records image information upon receiving irradiation of recording light carrying image information, and outputs an image signal representing the recorded image information, and detects a signal output from the radiation solid detector The present invention relates to protection of signal detection means in a radiographic image recording / reading apparatus comprising signal detection means and the like.
今日、医療診断等を目的とするX線(放射線)撮影において、X線画像情報記録手段として放射線固体検出器(半導体を主要部とするもの)を用いて、この固体検出器により被写体を透過したX線を検出して被写体に関するX線画像を表す画像信号を得るX線画像記録読取装置が各種提案、実用化されている。 Today, in X-ray (radiation) imaging for the purpose of medical diagnosis and the like, a solid-state radiation detector (having a semiconductor as a main part) is used as an X-ray image information recording means, and the subject is transmitted through the solid-state detector. Various X-ray image recording / reading apparatuses that detect X-rays and obtain an image signal representing an X-ray image related to a subject have been proposed and put into practical use.
この装置に使用される固体検出器としても、種々の方式が提案されている。例えば、X線を電荷に変換する電荷生成プロセスの面からは、X線が照射されることにより蛍光体から発せられた蛍光を光導電層で検出して得た信号電荷を蓄電部に一旦蓄積し、潜像電荷を画像信号(電気信号)に変換して出力する光変換方式の固体検出器、或いは、X線が照射されることにより光導電層内で発生した信号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の固体検出器等がある。この方式における固体検出器は、光導電層と電荷収集電極を主要部とするものである。 Various types of solid state detectors used in this apparatus have been proposed. For example, from the aspect of the charge generation process that converts X-rays into electric charges, the signal charge obtained by detecting the fluorescence emitted from the phosphor by the photoconductive layer when irradiated with X-rays is temporarily stored in the power storage unit. Then, the photoelectric conversion type solid state detector that converts the latent image charge into an image signal (electrical signal) and outputs it, or the signal charge generated in the photoconductive layer by irradiating the X-ray with the charge collecting electrode. There is a direct conversion type solid state detector that collects and temporarily accumulates in a power storage unit, converts the accumulated charge into an electric signal, and outputs the electric signal. The solid state detector in this system has a photoconductive layer and a charge collecting electrode as main parts.
また、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面からは、読取光(読取用の電磁波)を検出器に照射して読み出す光読出方式のものや、特許文献1に記載されているような、蓄電部と接続されたTFT(薄膜トランジスタ)を走査駆動して読み出すTFT読出方式のもの等がある。 From the aspect of the charge reading process for reading out the accumulated charges to the outside, a light reading method of reading light by irradiating a detector with reading light (reading electromagnetic waves), or as described in Patent Document 1 In addition, there is a TFT reading type that scans and reads out a TFT (thin film transistor) connected to the power storage unit.
また本願出願人は、特許文献2等において改良型直接変換方式の固体検出器を提案している。改良型直接変換方式の固体検出器とは、直接変換方式、且つ光読出方式のものであり、記録光(X線またはX線の照射により発生した蛍光等)を受けることにより光導電性を呈する記録用光導電層、潜像電荷と同極性の電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層、読取用の電磁波の照射を受けることにより光導電性を呈する読取用光導電層、をこの順に積層して成るものであり、記録用光導電層と電荷輸送層との界面(蓄電部)に、画像情報を担持する信号電荷(潜像電荷)を蓄積するものである。これら3層の両側には電極(第1の導電体層および第2の導電体層)が積層される。また、この方式における固体検出器は、記録用光導電層、電荷輸送層および読取用光導電層を主要部とするものである。 The applicant of the present application has proposed an improved direct conversion type solid state detector in Patent Document 2 and the like. The improved direct conversion type solid state detector is a direct conversion type and optical readout type, and exhibits photoconductivity by receiving recording light (X-ray or fluorescence generated by X-ray irradiation). Photoconductive layer for recording, a charge transport layer that acts as an insulator for charges having the same polarity as the latent image charge, and acts as a conductor for transport charges having a polarity opposite to that of the latent image charge A photoconductive layer for reading that exhibits photoconductivity by receiving irradiation of an electromagnetic wave for reading is laminated in this order, and is formed at the interface (electric storage unit) between the photoconductive layer for recording and the charge transport layer. A signal charge (latent image charge) carrying image information is accumulated. Electrodes (first conductor layer and second conductor layer) are laminated on both sides of these three layers. Further, the solid state detector in this system has a recording photoconductive layer, a charge transport layer, and a reading photoconductive layer as main parts.
上記の固体検出器においては、撮影時には高電圧が印加され、信号読取時には電圧が印加されない等、各プロセス時において異なる電圧が印加されるが、固体検出器に印加される電圧が変化するタイミングでは固体検出器において過渡的な過電流の流入・流出がある。これにより固体検出器に接続されたチャージアンプ等の信号検出手段の寿命を短くしてしまう虞がある。このような過電流の対策を行うためのデバイスは既に多くのものが提案されているが、固体検出器においては信号検出手段として通常LSIが用いられるため、過電流対策のデバイスを組み込むスペースを確保することが非常に困難である。 In the above solid state detector, a high voltage is applied at the time of photographing and a voltage is not applied at the time of signal reading, and a different voltage is applied at each process, but at a timing when the voltage applied to the solid state detector changes. There is a transient overcurrent inflow / outflow in the solid state detector. This may shorten the life of the signal detection means such as a charge amplifier connected to the solid state detector. Many devices for overcurrent countermeasures have already been proposed, but solid-state detectors usually use LSIs as signal detection means, so it is necessary to secure a space for incorporating overcurrent countermeasure devices. It is very difficult to do.
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、画像情報を担持する記録光の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する放射線固体検出器、放射線固体検出器から出力される信号を検出する信号検出手段等から構成される放射線画像記録読取装置において、放射線固体検出器に印加される電圧が変化するタイミングで放射線固体検出器において流入・流出する過渡的な過電流から信号検出手段を保護可能な放射線画像記録読取装置を提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and is a radiation solid detector that receives image light recording image information, records image information, and outputs an image signal representing the recorded image information. In a radiographic image recording / reading apparatus composed of signal detection means for detecting a signal output from a detector, a transient inflow / outflow in the radiation solid detector at a timing when a voltage applied to the radiation solid detector changes. It is an object of the present invention to provide a radiographic image recording / reading apparatus capable of protecting a signal detection means from excessive overcurrent.
本発明による放射線画像記録読取装置は、記録光の照射を受けることにより導電性を呈する光導電層を含む静電記録部を備えてなり、画像情報を担持する記録光の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する放射線固体検出器と、放射線固体検出器の光導電層に電圧を印加する電圧印加手段と、放射線固体検出器から出力される信号を検出する信号検出手段とを備えてなる放射線画像記録読取装置において、電圧印加手段が放射線固体検出器に印加する電圧を変化させる際に、信号検出手段を非動作状態とすることを特徴とするものである。 The radiation image recording / reading apparatus according to the present invention includes an electrostatic recording unit including a photoconductive layer that exhibits conductivity when irradiated with recording light, and receives image information received by recording light carrying image information. A radiation solid state detector that outputs an image signal representing the recorded image information, a voltage applying means for applying a voltage to the photoconductive layer of the radiation solid state detector, and a signal output from the radiation solid state detector In the radiographic image recording / reading apparatus comprising the signal detecting means, the signal detecting means is inactivated when the voltage applying means changes the voltage applied to the radiation solid state detector. is there.
上記において「放射線固体検出器」とは、被写体の画像情報を担持する放射線を検出して被写体に関する放射線画像を表す画像信号を出力する検出器であって、入射した放射線を直接または一旦光に変換した後に電荷に変換し、この電荷を一旦蓄電部に蓄積し、その後、この電荷を外部に出力させることにより、被写体に関する放射線画像を表す画像信号を得ることができるものである。 In the above, the “radiation solid state detector” is a detector that detects radiation carrying image information of a subject and outputs an image signal representing a radiation image related to the subject, and directly or once converts incident radiation into light. Then, the charge is converted into electric charge, and the electric charge is temporarily stored in the power storage unit, and then the electric charge is output to the outside, whereby an image signal representing a radiographic image related to the subject can be obtained.
この放射線固体検出器には種々の方式のものがあり、例えば、放射線を電荷に変換する電荷生成プロセスの面からは、放射線が照射されることにより蛍光体から発せられた蛍光を光電変換素子で検出して得た信号電荷を光電変換素子の蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を画像信号(電気信号)に変換して出力する光変換方式の放射線固体検出器、あるいは、放射線が照射されることにより放射線導電体内で発生した信号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の放射線固体検出器等、あるいは、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面からは、蓄電部と接続されたTFT(薄膜トランジスタ)を走査駆動して読み出すTFT読出方式のものや、読取光(読取用の電磁波)を検出器に照射して読み出す光読出方式のもの等、さらには、前記直接変換方式と光読出方式を組み合わせた本願出願人による上記特許文献1や上記特許文献2において提案している改良型直接変換方式のもの等がある。 There are various types of radiation solid state detectors. For example, from the aspect of the charge generation process that converts radiation into electric charges, the fluorescence emitted from the phosphors when irradiated with radiation is converted into photoelectric conversion elements. The signal charge obtained by the detection is temporarily stored in the power storage unit of the photoelectric conversion element, and the light conversion type radiation solid state detector that outputs the stored charge converted into an image signal (electric signal) or radiation is irradiated. The signal charge generated in the radiation conductor is collected by the charge collecting electrode, temporarily stored in the power storage unit, and the stored charge is converted into an electrical signal and output. From the aspect of the charge reading process for reading out the charge to the outside, a TFT reading type that reads out the TFT (thin film transistor) connected to the power storage unit by scanning and reading light (reading power) And the like, which are proposed by the applicant of the present application combining the direct conversion method and the optical readout method. There is a type direct conversion method.
また、信号検出手段の「非動作状態」とは、信号検出手段において信号検出動作が行われない状態のことを意味し、例えば、信号検出手段の電源が切れている状態、信号検出手段の電源は入っていても検出動作を行わない状態、もしくは信号検出手段が信号検出可能な状態であっても信号検出手段に信号が入力されないようにした状態等、どのような態様としてもよい。 Further, the “non-operating state” of the signal detection means means a state in which the signal detection operation is not performed in the signal detection means, for example, a state where the power of the signal detection means is turned off, a power supply of the signal detection means Even if the signal is present, the detection operation is not performed, or even when the signal detection unit is capable of detecting the signal, the signal detection unit is not input with any signal.
本発明による放射線画像記録読取装置は、記録光の照射を受けることにより導電性を呈する光導電層を含む静電記録部を備えてなり、画像情報を担持する記録光の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する放射線固体検出器と、放射線固体検出器の光導電層に電圧を印加する電圧印加手段と、放射線固体検出器から出力される信号を検出する信号検出手段とから構成される放射線画像記録読取装置において、電圧印加手段が放射線固体検出器に印加する電圧を変化させる際、すなわち固体検出器において過渡的な過電流が流入・流出するタイミングで、信号検出手段を非動作状態とするため、過電流から信号検出手段を保護することが可能となる。 The radiation image recording / reading apparatus according to the present invention includes an electrostatic recording unit including a photoconductive layer that exhibits conductivity when irradiated with recording light, and receives image information received by recording light carrying image information. A radiation solid state detector that outputs an image signal representing the recorded image information, a voltage applying means for applying a voltage to the photoconductive layer of the radiation solid state detector, and a signal output from the radiation solid state detector In the radiographic image recording / reading apparatus comprising the signal detecting means, the voltage applying means changes the voltage applied to the radiation solid state detector, that is, at the timing when a transient overcurrent flows in / out of the solid state detector. Since the signal detection means is set in a non-operating state, the signal detection means can be protected from an overcurrent.
以下、図面を参照して本発明の第1の実施の形態の放射線画像記録読取装置について説明する。図1は本発明の第1の実施の形態の放射線画像記録読取装置の概略構成図、図2は上記放射線画像記録読取装置のチャージアンプ回路の構成図である。 A radiation image recording / reading apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a radiographic image recording / reading apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of a charge amplifier circuit of the radiographic image recording / reading apparatus.
この放射線画像記録読取装置1は、図1に示すように、放射線を射出する放射線源5、放射線源5から射出され、被写体6を透過した放射線の照射により被写体の放射線画像を検出する放射線固体検出器10、放射線固体検出器10に記録された放射線画像を読み取るための読取光を放射線固体検出器10に照射する面状光源20、面状光源20の読取光の照射により放射線固体検出器10において発生した信号(電流)を検出するチャージアンプ回路31が多数設けられた信号検出部30、放射線固体検出器10による放射線画像の記録の際に放射線固体検出器10に電圧を印加する電圧源40、放射線固体検出器10から放射線画像を信号として読み取る際に放射線固体検出器10の後述する第1の電極層11と第2の電極層15とを短絡する短絡手段50、上記面状光源20の動作を制御する読取光制御手段60と消去光制御手段70、上記電圧源40の動作を制御する電圧制御手段80、および上記短絡手段50の動作を制御するスイッチ制御手段90を備えている。
As shown in FIG. 1, the radiation image recording / reading apparatus 1 includes a radiation source 5 that emits radiation, and a radiation solid detection that detects a radiation image of a subject by irradiation of radiation emitted from the radiation source 5 and transmitted through the subject 6. In the
放射線固体検出器10は、被写体6の放射線画像を担持した放射線を透過する第1の電極層11、第1の電極層11を透過した放射線の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層12、記録用光導電層12において発生した潜像電荷に対しては絶縁体として作用し、且つその潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層13、読取光の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層14、および読取光を透過する第2の電極層15をこの順に積層してなるものである。記録用光導電層12と電荷輸送層13との間には、記録用光導電層12内で発生した潜像電荷を蓄積する蓄電部19が形成されている。
The
第1の電極層11としては、放射線を透過するものであればよく、たとえば、ネサ皮膜(SnO2)、ITO(Indium Tin Oxide)、アモルファス状光透過性酸化膜であるIDIXO(Idemitsu Indium X-metal Oxide ;出光興産(株))などを50〜200nm厚にして用いることができ、また、100nm厚のAlやAuなども用いることもできる。
The
第2の電極層15は、多数の線状電極15aが平行に配列されてなるものである。
The
記録用光導電層12は、放射線の照射を受けることにより電荷を発生するものであればよく、放射線に対して比較的量子効率が高く、また暗抵抗が高いなどの点で優れているa−Seを主成分とするものを使用する。厚さは500μm程度が適切である。
The recording
電荷輸送層13としては、たとえば、第1の電極層11に帯電する電荷の移動度と、その逆極性となる電荷の移動度の差が大きい程良く(例えば102以上、望ましくは103以上)ポリN−ビニルカルバゾール(PVK)、N,N'−ジフェニル−N,N'−ビス(3−メチルフェニル)−〔1,1'−ビフェニル〕−4,4'−ジアミン(TPD)やディスコティック液晶等の有機系化合物、或いはTPDのポリマー(ポリカーボネート、ポリスチレン、PVK)分散物,Clを10〜200ppmドープしたa−Se等の半導体物質が適当である。
Charge as the
読取用光導電層14としては、読取光の照射を受けることにより導電性を呈するものであればよく、例えば、a−Se、Se−Te、Se−As−Te、無金属フタロシアニン、金属フタロシアニン、MgPc(Magnesium phtalocyanine),VoPc(phaseII of Vanadyl phthalocyanine)、CuPc(Cupper phtalocyanine)などのうち少なくとも1つを主成分とする光導電性物質が好適である。厚さは10μm程度が適切である。
The reading
なお、放射線固体検出器10の層構成は上記のような層構成に限らず、その他の層を含むものとしてもよく、また各層の材料についても上記各層の作用と同等の作用を有するものであれば上記以外の材料を利用するようにしてもよい。
The layer configuration of the radiation
そして、上記のように構成された放射線固体検出器10には、図1に示すように、第2の電極層15側に面状光源20が設けられている。面状光源20は、第1の導電層21、EL層22、第2の導電層23から成るEL発光体である。なお、放射線固体検出器10の第2の電極層15と第1の導電層21との間には絶縁層24が設けられている。
And in the radiation
面状光源20における第1の導電層21は、多数の線状電極21aが平行に配列されてなるものであり、線状電極21aは、放射線固体検出器10の第2の電極層15の線状電極15aと直交するように配列されている。つまり、各線状電極21aとEL層22と第2の導電層23とで、実質的にライン状の光源が第2の電極層15の線状電極15aの長さ方向に多数配列された構成と同等となる。EL層22としては、放射線固体検出器10の読取用光導電層14の主成分であるa−Seとのマッチングを考慮して、波長470nm程度のEL光が発せられるような物資を用いればよい。また、第1の導電層21の線状電極21aはEL光を透過する材料から形成されている。また、各線状電極21a間は、線状電極21a同士を絶縁するものであれば、EL光を透過する材料で形成してもよいし、EL光を遮断する材料で形成するようにしてもよい。
The first
そして、上記面状光源20の線状電極21aは、読取光制御手段60に接続され、読取光制御手段60は、面状光源20の第1の導電層21aとそれに対向する第2の導電層23との間に所定の電圧を印加し、読取光の照射を制御するものである。例えば、読取光制御手段60が、線状電極21aを順次切り替えながら、夫々の線状電極21aと第2の導電層23との間に所定の直流電圧を印加すると、線状電極21aと第2の導電層23とに挟まれたEL層22からEL光が発せられ、線状電極21aを透過したEL光はライン状の読取光として利用される。そして、第2の電極層15の線状電極15aの長手方向の一方の端から他方の端までの全部について線状電極21aを順次切り替えてEL発光させることにより、ライン光で第2の電極層15の全面を走査することになる。なお、第2の電極層15の線状電極15aの長手方向が副走査方向に対応し、ライン光の延びる方向が主走査方向に対応する。
The
また、本実施形態では、面状光源20の線状電極21aは消去光制御手段70にも接続され、この消去光制御手段70の制御により、放射線固体検出器10に残存した電荷を消去するための消去光源としても利用される。たとえば、消去光源制御手段70が、複数または全ての線状電極21aに同時に電圧を印加すると、この電圧の印加によりEL層22の全面に亘って略一様にEL光が発せられ、このEL光が残存電荷を消去する消去光として利用される。
In the present embodiment, the
信号検出部30は、第2の電極層15の各線状電極15a毎に接続された多数のチャージアンプ回路31を有している。
The
図2に示すように、信号検出手段であるチャージアンプ回路31は、オペアンプ31aとリセットスイッチ31b等から構成されており、リセットスイッチ31bがOFF状態のときには、オペアンプ31aによりチャージアンプ回路31に流入した電流の検出動作を行い(enable状態)、リセットスイッチ31bがON状態のときにはオペアンプ31aの入出力端が短絡されてオペアンプ31aに電流が流入しない状態、すなわち信号検出動作を行わない非動作状態(disable状態)となる。リセットスイッチ31bのON/OFF動作は不図示の制御手段により制御される。
As shown in FIG. 2, the
電圧源40は、放射線画像の記録の際に用いられるだけでなく、放射線固体検出器10に残存した電荷の消去時にも用いられるものであり、その電圧のON、OFFおよび電圧の大きさは電圧源40に接続された電圧制御手段80により制御される。
The
短絡手段50は、スイッチであり、図1に示すように、スイッチのa端子には、電圧源40の正極側の端子が接続され、b端子には放射線固体検出器10における第1の電極層11が接続され、c端子には信号検出部30のチャージアンプ回路31が接続されている。この短絡手段50は、放射線固体検出器10による放射線画像の記録および読取りの際に切換えられるが、それだけでなく放射線固体検出器10に残存した電荷を消去する際にも切換えられる。この短絡手段50の切換えは、短絡手段50に接続されたスイッチ制御手段90により制御される。
The short-circuit means 50 is a switch. As shown in FIG. 1, the positive terminal of the
次に、上記第1の実施の形態の放射線画像記録読取装置の作用について説明する。図3は放射線画像記録読取装置の作用を説明するタイミングチャートである。 Next, the operation of the radiation image recording / reading apparatus of the first embodiment will be described. FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the radiation image recording / reading apparatus.
まず、放射線固体検出器10に放射線画像を記録する際の作用について説明する。放射線画像の記録時には、電圧制御手段80により電圧源40が制御されて放射線固体検出器10の第1の電極層11と第2の電極層15との間に記録用電圧が印加される。そして、この記録用電圧の印加の後、放射線源5から放射線を射出させ、被写体6を透過した放射線を放射線固体検出器10に照射する。すると、放射線固体検出器10の記録用光導電層12内で正と負の電荷が発生し、そのうちの負の電荷が上記記録用電圧の印加により形成された電界分布に沿って第2の電極層15の各線状電極15aに集中せしめられ、記録用光導電層12と電荷輸送層13との界面である蓄電部19に潜像電荷として蓄積される。潜像電荷の量は照射放射線量に略比例し、この潜像電荷の量が被写体6の放射線画像を示すことになる。一方、記録用光導電層12内で発生する正電荷は第1電極層11に引き寄せられて、電圧源40から注入された負の電荷と結合して消滅する。
First, an operation when a radiation image is recorded on the radiation
放射線源5からの放射線の射出が停止した後、電圧制御手段80により電圧源40が制御されて放射線固体検出器10への電圧の印加が停止される。
After the emission of radiation from the radiation source 5 is stopped, the
図3に示す通り、放射線固体検出器10に電圧を印加したタイミングおよび電圧印加を停止したタイミングで放射線固体検出器10において過渡的な過電流の流入・流出がある。
As shown in FIG. 3, there is a transient inflow / outflow of transient overcurrent in the radiation
そのため、本実施の形態においては、放射線固体検出器10に電圧を印加するタイミングよりも前から電圧印加を停止するタイミングよりも後までの期間で、信号検出部30の各チャージアンプ回路31のリセットスイッチ31bをON状態(disable状態)とし、オペアンプ31aに信号が入力されないようにしている。これにより放射線固体検出器10において流入・流出する過電流からオペアンプ31aを保護することが可能となる。
Therefore, in the present embodiment, the reset of each
なお、チャージアンプ回路31のリセットスイッチ31bをON状態(disable状態)からOFF状態(enable状態)とするタイミングは、放射線固体検出器10において流入・流出する過電流が整定した後(例えば過電流の最大振幅の10%以下となった後)とすることが好ましい。
The timing at which the
次に、上記のようにして放射線固体検出器10に記録された放射線画像を読取る際の作用について説明する。放射線画像記録読取装置1において、放射線固体検出器10から放射線画像を読み取る際には、スイッチ制御手段90により短絡手段50のb端子とc端子とが接続され、第1の電極層11と第2の電極層15の線状電極15aとに、蓄電部19に蓄積された負電荷に応じた正の電荷が帯電される。そして、読取光制御手段60が面状光源20の線状電極21aを順次切り替えながら、夫々の線状電極21aと第2の導電層23との間に所定の直流電圧を印加して、EL層22から発せられるライン光で放射線固体検出器10の全面を走査する。
Next, the operation when the radiation image recorded in the radiation
このライン光の照射により読取用光導電層14内に正と負の電荷が発生し、その内の正の電荷が蓄電部19に蓄積された負電荷に引きつけられるように電荷輸送層13内を急速に移動し、蓄電部19で潜像電荷と結合して消滅する。一方、読取用光導電層14に生じた負の電荷は第2の電極層15の線状電極15aに帯電した正の電荷および第1の電極層11からチャージアンプ回路31を介して流れてきた正の電荷と結合して消滅する。上記の様に読取用光導電層14において発生した負の電荷が、第1の電極層11からチャージアンプ回路31を介して第2の電極層15に流れてきた正の電荷と結合することによりチャージアンプ回路31によって潜像電荷の量に応じた電流が検出され、放射線画像を電気信号として取得することができる。
By irradiating this line light, positive and negative charges are generated in the reading
次に、本発明の第2の実施の形態の放射線画像記録読取装置について説明する。本実施の形態の放射線画像記録読取装置は、上記第1の実施の形態の放射線画像記録読取装置の放射線画像記録時の作用を変更したものであり、それ以外の構成は同じであるため重複する部分についての説明は特に必要の無い限り省略する。図4は本実施の形態の放射線画像記録読取装置の作用を説明するタイミングチャートである。 Next, a radiation image recording / reading apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. The radiographic image recording / reading apparatus of the present embodiment is a modification of the operation of the radiographic image recording / reading apparatus of the first embodiment, which is performed at the time of radiographic image recording. The description of the portion is omitted unless particularly necessary. FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the radiation image recording / reading apparatus of the present embodiment.
上記の通り、放射線画像記録時において、放射線固体検出器10に電圧を印加したタイミングおよび電圧印加を停止したタイミングで放射線固体検出器10において過渡的な過電流の流入・流出がある。
As described above, during the radiographic image recording, transient overcurrent inflow / outflow occurs in the radiation
そのため、図4に示す通り、本実施の形態においては、放射線固体検出器10に電圧を印加するタイミングを挟んだ期間と、電圧印加を停止するタイミングを挟んだ期間で信号検出部30の各チャージアンプ回路31のリセットスイッチ31bをON状態(disable状態)とし、放射線固体検出器10に放射線を照射している期間は各チャージアンプ回路31のリセットスイッチ31bをOFF状態(enable状態)としている。
Therefore, as shown in FIG. 4, in the present embodiment, each charge of the
記録時に放射線固体検出器10に照射された放射線の量を検出しておくことにより、画像処理を行う際の制御や、放射線固体検出器10に蓄積された残留電荷の消去を行う際の制御を好適化することが可能となるが、本実施の形態のような構成とすることにより、記録時に放射線固体検出器10に照射された放射線の量を検出しつつ、放射線固体検出器10において流入・流出する過電流からオペアンプ31aを保護することが可能となる。
By detecting the amount of radiation applied to the radiation
なお、チャージアンプ回路31のリセットスイッチ31bをON状態(disable状態)からOFF状態(enable状態)とするタイミングは、放射線固体検出器10において流入・流出する過電流が整定した後(例えば過電流の最大振幅の10%以下となった後)とすることが好ましい。
The timing at which the
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記の光読出方式の放射線固体検出器を用いたものに限定されるものではなく、TFT読出方式の放射線固体検出器等、種々の放射線固体検出器を用いることが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to those using the above-described optical readout type radiation solid state detector, and includes various TFT readout type radiation solid state detectors. It is possible to use a solid-state radiation detector.
また、放射線を光導電層において直接電荷対に変換する直接変換方式の放射線固体検出器に限らず、シンチレーターを介して照射された放射線を一旦蛍光に変換し、この蛍光を検出することにより放射線画像を検出する光変換方式の放射線固体検出器にも応用可能である。 Moreover, the radiation image is not limited to a direct conversion type radiation solid state detector that directly converts radiation into a charge pair in the photoconductive layer, but radiation that has been irradiated through a scintillator is once converted into fluorescence, and this fluorescence is detected to produce a radiographic image. The present invention can also be applied to a light-conversion radiation solid state detector that detects light.
1 放射線画像記録読取装置
5 放射線源
6 被写体
10 放射線固体検出器
11 第1の電極層
12 記録用光導電層
13 電荷輸送層
14 読取用光導電層
15 第2の電極層
20 面状光源
30 信号検出部
31 チャージアンプ回路
40 電圧源
50 短絡手段
60 読取光制御手段
70 消去光制御手段
80 電圧制御手段
90 スイッチ制御手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiation image recording / reading apparatus 5 Radiation source 6
Claims (5)
前記放射線固体検出器の前記光導電層に記録用電圧を印加する電圧印加手段と、
通常は動作状態とされ、前記TFTスイッチ部から出力される信号を検出する信号検出手段とを備えてなる放射線画像記録読取装置において、
前記信号検出手段は、オペアンプ、該オペアンプの反転入力端子と出力端子の間に配置されたコンデンサ、該コンデンサと並列に接続されたリセットスイッチからなるチャージアンプ回路を備え、
前記リセットスイッチがON状態となり前記オペアンプの入出力端が短絡されることにより、前記信号検出手段が非動作状態となるように構成され、
放射線画像記録時において、前記電圧印加手段が前記放射線固体検出器に対して前記記録用電圧を印加する際に、前記リセットスイッチをOFF状態からON状態にすることにより、前記信号検出手段を動作状態から非動作状態とすることを特徴とする放射線画像記録読取装置。 A recording light that includes an electrostatic recording portion including a photoconductive layer that exhibits conductivity when irradiated with recording light, and a TFT switch portion that reads charges generated in the photoconductive layer, and carries image information. A radiation solid state detector that records the image information in response to irradiation and outputs an image signal representing the recorded image information;
Voltage application means for applying a recording voltage to the photoconductive layer of the radiation solid detector;
In a radiation image recording / reading apparatus that is normally in an operating state and includes a signal detection unit that detects a signal output from the TFT switch unit,
The signal detection means includes an operational amplifier, a capacitor disposed between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier, a charge amplifier circuit including a reset switch connected in parallel with the capacitor,
When the reset switch is turned on and the input / output terminal of the operational amplifier is short-circuited, the signal detection unit is configured to be in an inoperative state,
At the time of recording a radiographic image, when the voltage application unit applies the recording voltage to the radiation solid state detector, the signal detection unit is operated by changing the reset switch from an OFF state to an ON state. A radiation image recording / reading apparatus, wherein the radiation image recording / reading apparatus is in a non-operating state .
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