JP5599681B2 - 放射線画像撮影装置 - Google Patents
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Description
なお、請求項1記載の発明は、請求項2に記載の発明のように、前記絶縁性基板は、並列に設けられた複数の走査配線、前記走査配線と交差して並列に設けられた複数の信号配線、及び前記走査配線と前記信号配線との交差部に対応して設けられ、放射線または放射線が変換された光が照射されることにより電荷を発生するセンサ部を有する複数の画素がさらに設けられ、何れかの前記画素のセンサ部が前記放射線検出用のセンサ部として機能してもよい。
一方、上記目的を達成するために、請求項14記載の発明の放射線画像撮影装置は、放射線または放射線が変換された光を受けて電荷を発生する、放射線画像の撮影に用いない放射線検出用のセンサ部、当該放射線検出用のセンサ部に接続され、当該放射線検出用のセンサ部に発生した電荷に応じた電気信号が流れる第1配線、及び前記第1配線と略同一の配線パターンの第2配線が設けられた絶縁性基板と、前記第1配線を流れる電気信号と前記第2配線を流れる電気信号との差、又は、前記第1配線を流れる電気信号と前記第2配線を流れる電気信号とを各々デジタル変換したデジタルデータの値の差に基づいて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも1つを検出する検出手段と、を備え、前記絶縁性基板が、並列に設けられた複数の走査配線、前記走査配線と交差して並列に設けられた複数の信号配線、及び前記走査配線と前記信号配線との交差部に対応して設けられ、放射線または放射線が変換された光が照射されることにより電荷を発生するセンサ部を有する複数の画素がさらに設けられ、当該複数の画素が設けられた領域の周囲に前記放射線検出用のセンサ部、前記第1配線、及び前記第2配線が配置されたものである。
図1には、第1の実施の形態に係る放射線検出素子10を用いた放射線画像撮影装置100の全体構成が示されている。
次に、第2の実施の形態について説明する。
次に、第3の実施の形態について説明する。
次に、第4の実施の形態について説明する。
一方、放射線検出用の画素20Bは、図22に示すように、ゲート電極2や半導体活性層8を設けずに、ソース電極9とドレイン電極13を接続した場合、TFTスイッチ4が無いため、容量Cgdがゼロになる。しかし、放射線検出素子10では、放射線検出用の画素20Bが接続された信号配線3と放射線検出用の画素20Bが接続されていない他の信号配線3との配線容量の差が大きくなり、放射線検出用の画素20Bが接続された信号配線3と放射線検出用の画素20Bが接続されていない他の信号配線3のフィードスルー電圧に差異が生じ、オフセット電荷量に差異が生じる。
Vpp:VgH(TFTスイッチ4をONする制御信号の電圧)−Vgl(TFTスイッチ4をOFFする制御信号の電圧)
Ca−Si:TFTスイッチ4のチャネル部の容量
Cgs:ゲート電極2とソース電極9間の容量
Ctft:1つのTFTスイッチ4当たりの走査配線101の容量への寄与分
Cpd:センサ部103の容量
Csd:下部電極11とその下部電極11を含む画素20の両側の信号配線3との容量
とした場合、画素20A及び画素20B―1〜20B−4のフィードスルー電荷ΔQは以下のようになる。
画素20A :ΔQ=Cgd×Vpp (1)
画素20B−1:ΔQ=(Cgd+Ca−Si+Cgs)×Vpp ≒ 4Cgd×Vpp (2)
画素20B−2:ΔQ=0 (3)
画素20B−3:ΔQ=(Cgd+Cgs)×Vpp=2Cgd×Vpp (4)
画素20B−4:ΔQ=Cgd×Vpp (5)
よって、フィードスルー電荷ΔQが画素20Aに近い画素20B−4が好ましく、また、画素20B−3も画素20B−1より好ましい。
画素20A :Ctft=Cgd+Cgs//(Cpd+Csd)
=Cgd+{Cgs(Cpd+Csd)/(Cgs+Cpd+Csd}
ここで、(Cpd≧Cgs)及び(Cpd≧Csd)であるためCgs、Csdを無視できるため
≒Cgd+Cgs≒2Cgd (6)
画素20B−1:Ctft=Cgd+Ca−Si+Cgs ≒ 4Cgd (7)
画素20B−2:Ctft=0 (8)
画素20B−3:Ctft=Cgd+Cgs ≒2Cgd (9)
画素20B−4:Ctft=Cgd (10)
よって、配線容量の変化を小さく押えようとした場合、容量Ctftが画素20Aに近い画素20B−3が好ましい。
3 信号配線(第1配線,第2配線)
4 TFTスイッチ(スイッチング素子)
10 放射線検出素子
20 画素
100 放射線画像撮影装置
101 走査配線
103 センサ部(放射線検出用のセンサ部,センサ部)
104 スキャン信号制御回路(制御信号出力手段)
105 信号検出回路(検出手段,信号検出回路)
106 制御部(検出手段,制御手段)
108 第2走査配線
121 放射線検出用配線(第1配線)
122 ノイズ検出用配線(第2配線)
120 制御信号出力回路
130 放射線検出回路
140 センサ部
Claims (14)
- 放射線または放射線が変換された光を受けて電荷を発生する、放射線画像の撮影に用いない放射線検出用のセンサ部が放射線画像の撮影領域に分散して設けられると共に、当該放射線検出用のセンサ部に接続され、当該放射線検出用のセンサ部に発生した電荷に応じた電気信号が流れる第1配線、及び前記第1配線と略同一の配線パターンで、かつ前記放射線検出用のセンサ部が接続されていない、もしくは前記放射線検出用のセンサ部の接続数が前記第1配線よりも少ない第2配線が設けられた絶縁性基板と、
前記第1配線を流れる電気信号と前記第2配線を流れる電気信号との差、又は、前記第1配線を流れる電気信号と前記第2配線を流れる電気信号とを各々デジタル変換したデジタルデータの値の差に基づいて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも1つを検出する検出手段と、
を備えた放射線画像撮影装置。 - 前記絶縁性基板は、並列に設けられた複数の走査配線、前記走査配線と交差して並列に設けられた複数の信号配線、及び前記走査配線と前記信号配線との交差部に対応して設けられ、放射線または放射線が変換された光が照射されることにより電荷を発生するセンサ部を有する複数の画素がさらに設けられ、何れかの前記画素のセンサ部が前記放射線検出用のセンサ部として機能する
請求項1記載の放射線画像撮影装置。 - 前記放射線検出用のセンサ部を有する画素は、当該放射線検出用のセンサ部が前記信号配線に電気的に接続され、当該放射線検出用のセンサ部に発生した電荷に応じた電気信号が前記信号配線に流れ、その他の画素は、前記走査配線を流れる制御信号の状態に応じてオン、オフするスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子を介し前記センサ部が前記信号配線に電気的に接続され、前記制御信号の状態に応じて前記センサ部に発生した電荷に応じた電気信号が前記信号配線に流れ、
前記放射線検出用のセンサ部を有する画素が接続された何れかの信号配線が前記第1配線として機能し、前記放射線検出用のセンサ部を有する画素が接続されていない、もしくは前記放射線検出用のセンサ部を有する画素の接続数が前記第1配線よりも少ない何れかの信号配線が前記第2配線として機能する
請求項2記載の放射線画像撮影装置。 - 前記複数の信号配線がそれぞれ所定本ずつ接続され、各信号配線に流れる電気信号を検出する複数の信号検出回路をさらに備え、
前記第1配線として機能する信号配線と同じ前記信号検出回路に接続され、前記放射線検出用のセンサ部を有する画素が接続されていない、もしくは前記放射線検出用のセンサ部を有する画素の接続数が前記第1配線よりも少ない何れかの信号配線が前記第2配線として機能する
請求項3記載の放射線画像撮影装置。 - 前記第1配線として機能する信号配線に隣接し、かつ前記放射線検出用のセンサ部を有する画素が接続されていない、もしくは前記放射線検出用のセンサ部を有する画素の接続数が前記第1配線よりも少ない信号配線が前記第2配線として機能する
請求項3又は請求項4記載の放射線画像撮影装置。 - 前記放射線検出用のセンサ部を有する画素が接続されていない、もしくは前記放射線検出用のセンサ部を有する画素の接続数が前記第1配線よりも少ない2以上の信号配線が前記第2配線として機能し、
前記検出手段は、前記第1配線として機能する信号配線と前記第2配線として機能する2以上の信号配線を流れる電気信号を各々デジタル変換し、前記第1配線として機能する信号配線のデジタルデータの値と前記第2配線として機能する2以上の信号配線のデジタルデータの平均値との差に基づいて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも1つを検出する
請求項3〜請求項5の何れか1項記載の放射線画像撮影装置。 - 前記放射線検出用のセンサ部を有する画素は、短絡させた前記スイッチング素子をさらに有し、前記放射線検出用のセンサ部が当該短絡させた前記スイッチング素子を介して前記信号配線に電気的に接続された
請求項3〜請求項6の何れか1項記載の放射線画像撮影装置。 - 前記絶縁性基板は、前記走査配線とは別に第2走査配線が設けられ、
前記放射線検出用のセンサ部を有する画素は、前記第2走査配線を流れる制御信号の状態に応じてオン、オフする第2スイッチング素子を有し、前記第2スイッチング素子を介し前記放射線検出用のセンサ部が前記信号配線に電気的に接続された
請求項3〜請求項6の何れか1項記載の放射線画像撮影装置。 - 前記放射線検出用のセンサ部を有する画素は、前記複数の信号配線のうちの一部の信号配線に対応してそれぞれ一画素以上の間隔を開けて複数設けられた
請求項2〜請求項8の何れか1項記載の放射線画像撮影装置。 - 前記検出手段は、放射線の照射開始を検出し、
前記複数の走査配線に対して前記制御信号を出力する制御信号出力手段と、
待機中、前記複数の走査配線に対して電荷の取り出しを行う制御信号を出力して前記複数の画素から電荷を取り出すリセット動作を繰り返し行うように前記制御信号出力手段を制御し、放射線画像の撮影を行う際に、前記検出手段により放射線の照射開始が検出された場合、前記複数の走査配線に対して電荷の取り出しを禁止する制御信号を出力し、放射線の照射終了後に前記複数の走査配線に対して電荷の取り出しを行う制御信号を出力するように前記制御信号出力手段を制御する制御手段と、をさらに備えた
請求項3〜請求項8の何れか1項記載の放射線画像撮影装置。 - 前記制御手段は、放射線画像の撮影を行う際に、前記検出手段により放射線の照射開始が検出されるまで前記リセット動作を繰り返し行うように前記制御信号出力手段を制御する
請求項10記載の放射線画像撮影装置。 - 前記制御手段は、放射線画像の撮影を行う際に、前記検出手段により放射線の照射開始が検出されるまで前記複数の走査配線に対して電荷の取り出しを禁止する制御信号を出力するように前記制御信号出力手段を制御する
請求項10記載の放射線画像撮影装置。 - 前記制御信号出力手段は、前記リセット動作の際、複数の走査配線に順に又は複数の走査配線の全てに一度に電荷の取り出しを行う制御信号を出力する
請求項10〜請求項12の何れか1項記載の放射線画像撮影装置。 - 放射線または放射線が変換された光を受けて電荷を発生する、放射線画像の撮影に用いない放射線検出用のセンサ部、当該放射線検出用のセンサ部に接続され、当該放射線検出用のセンサ部に発生した電荷に応じた電気信号が流れる第1配線、及び前記第1配線と略同一の配線パターンの第2配線が設けられた絶縁性基板と、
前記第1配線を流れる電気信号と前記第2配線を流れる電気信号との差、又は、前記第1配線を流れる電気信号と前記第2配線を流れる電気信号とを各々デジタル変換したデジタルデータの値の差に基づいて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも1つを検出する検出手段と、
を備え、
前記絶縁性基板は、並列に設けられた複数の走査配線、前記走査配線と交差して並列に設けられた複数の信号配線、及び前記走査配線と前記信号配線との交差部に対応して設けられ、放射線または放射線が変換された光が照射されることにより電荷を発生するセンサ部を有する複数の画素がさらに設けられ、当該複数の画素が設けられた領域の周囲に前記放射線検出用のセンサ部、前記第1配線、及び前記第2配線が配置された
放射線画像撮影装置。
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