JP2001296365A - X-ray imaging sensor - Google Patents
X-ray imaging sensorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被検体にＸ線を照
射し、その透過Ｘ線像を画像化するＸ線撮影センサに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray imaging sensor for irradiating a subject with X-rays and imaging a transmitted X-ray image.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、Ｘ線撮影検査で主に使用される撮
像系は以下のようなものである。 １）増感紙（蛍光体）とＸ線フィルムを組み合わせたス
クリーン・フィルム撮影 ２）輝尽発光体を塗布したプレート（イメージングプレ
ート）を使用するコンピューテッド・ラジオグラフィー
撮影 ３）Ｘ線を光に変換するイメージインテンシファイア
（Ｉ．Ｉ．）とテレビジョン装置（ＴＶ）等を組み合わ
せて使用する撮影 しかしながら、近年、前記フィルム・スクリーン系や、
イメージングプレートの様な携帯性、高解像度特性を有
し、且つＩ．Ｉ．−ＴＶ系システムの持つリアルタイム
性を備える次世代Ｘ線装置として、液晶表示装置などに
用いられる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉ
ｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）をスイッチングゲートに
使用するものが提案されている。これにはガラス基板上
に構成されるＴＦＴ回路の上にフォトダイオードアレイ
を構成し、その上にＸ線蛍光板をおいて画像を読み出す
技術、あるいは蛍光板の代わりにＸ線を電荷に直接変換
する光導電体材料を用いて直接ＴＦＴパネルで読み出す
技術などの方式が提案されている。2. Description of the Related Art At present, an imaging system mainly used in an X-ray examination is as follows. 1) Screen film photography using a combination of intensifying screen (phosphor) and X-ray film 2) Computed radiography using a plate (imaging plate) coated with a photostimulable luminescent material 3) X-ray light Shooting using a combination of an image intensifier (II) and a television device (TV), etc. However, in recent years, the film / screen system,
It has portability and high resolution characteristics like an imaging plate, and I.P. I. -As a next-generation X-ray apparatus having the real-time property of a TV system, a thin film transistor (TFT: Thin Fi
(lm Transistor) has been proposed for a switching gate. For this, a photodiode array is formed on a TFT circuit formed on a glass substrate, and an X-ray fluorescent plate is placed on the photodiode array to read an image. A method such as a technique of directly reading out a TFT panel using a conductive material has been proposed.
【０００３】第１の方式は、Ｘ線検出面にＸ線を光に変
換する蛍光体とその光を電荷に変換するフォトダイオー
ドアレイ、電荷を蓄積するコンデンサ、電荷を読み取る
ＴＦＴスイッチ、ガラス基板等から構成される。In the first method, a phosphor for converting X-rays into light, a photodiode array for converting the light into electric charges, a capacitor for storing electric charges, a TFT switch for reading electric charges, a glass substrate, etc., are provided on an X-ray detecting surface. Consists of
【０００４】第２の方式は、Ｘ線検出面にＸ線を直接電
荷に変換する半導体層からなる光導電体部と電荷を蓄積
するコンデンサ、電荷を読み取るＴＦＴスイッチ、ガラ
ス基板等から構成される。The second method comprises a photoconductor portion comprising a semiconductor layer for directly converting X-rays into electric charges on an X-ray detecting surface, a capacitor for storing electric charges, a TFT switch for reading electric charges, a glass substrate and the like. .
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記Ｘ
線センサにおいては、基板は通常平板なガラス基板で構
成され、検査対象物が、パイプ等の曲面を有する場合、
Ｘ線撮影画像が歪をもって撮影されるという課題を有し
ていた。また、ガラス基板をベースとしているため、振
動や衝撃に弱く、重量も重たいという問題もあった。However, the above X
In the line sensor, the substrate is usually formed of a flat glass substrate, and when the inspection object has a curved surface such as a pipe,
There is a problem that an X-ray photographed image is photographed with distortion. In addition, since it is based on a glass substrate, it is susceptible to vibration and impact, and has a problem of heavy weight.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下の手段を採用した。The present invention employs the following means in order to solve the above-mentioned problems.
【０００７】本発明第１のＸ線撮影センサは、被検体か
らの透過Ｘ線を電荷に変換するＸ線電荷変換手段と、こ
のＸ線電荷変換手段に発生する電荷を蓄積、及び蓄積さ
れた電荷を読み出す電荷読み出し手段と 基板とにおい
て、前記基板が、曲率を有する基板より構成される。The first X-ray imaging sensor of the present invention comprises an X-ray charge converting means for converting transmitted X-rays from a subject into electric charges, and accumulating and accumulating electric charges generated in the X-ray electric charge converting means. In the charge reading means for reading out the charges and the substrate, the substrate is formed of a substrate having a curvature.
【０００８】本発明第２のＸ線撮影センサは、被検体か
らの透過Ｘ線を電荷に変換するＸ線電荷変換手段と、こ
のＸ線電荷変換手段に発生する電荷を蓄積、及び蓄積さ
れた電荷を読み出す電荷読み出し手段と 基板とにおい
て、前記基板がフィルムより構成されたことを要旨とす
る。According to a second X-ray imaging sensor of the present invention, there is provided an X-ray charge converting means for converting transmitted X-rays from a subject into electric charges, and an electric charge generated in the X-ray electric charge converting means. In the electric charge reading means for reading electric charges and the substrate, the substrate is constituted by a film.
【０００９】本発明第３のＸ線撮影センサは、本発明第
２のＸ線撮影装置においてフィルムがポリミド等の樹脂
フィルムであることを要旨とする。The third X-ray imaging sensor of the present invention is characterized in that in the second X-ray imaging apparatus of the present invention, the film is a resin film such as polyimide.
【００１０】本発明第４のＸ線撮影装置は、本発明第１
又は第２のＸ線撮影装置において、Ｘ線電荷変換手段が
光導電体であることを要旨とする。[0010] The fourth X-ray imaging apparatus of the present invention is the same as that of the first embodiment of the present invention.
Alternatively, in the second X-ray imaging apparatus, the gist is that the X-ray charge conversion means is a photoconductor.
【００１１】本発明第５のＸ線撮影センサは、Ｘ線電荷
変換手段が、蛍光体とフォトダイオードであることを要
旨とする。A fifth X-ray imaging sensor according to the present invention is characterized in that the X-ray charge conversion means is a phosphor and a photodiode.
【００１２】本発明第６のＸ撮影センサは、蓄積された
電荷を読み出す電荷読み出し手段がＴＦＴを含む回路よ
り構成されることを要旨とする。[0012] A sixth aspect of the present invention is that the charge reading means for reading out the stored charges is constituted by a circuit including a TFT.
【００１３】本発明第７のＸ線撮影センサは、シリコン
樹脂等の柔軟性のある保護膜により封止したことを要旨
とする。A seventh aspect of the present invention provides a radiographic sensor which is sealed with a flexible protective film such as a silicone resin.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明第１のＸ線撮影センサによ
れば、被検体に合わせた曲率を有する基板にＸ線電荷変
換手段、電荷読み出し手段を形成することにより、被検
体の透過陰影像を低歪で撮影することが可能となる。According to the first X-ray imaging sensor of the present invention, X-ray charge conversion means and charge readout means are formed on a substrate having a curvature adapted to an object, thereby enabling transmission of the object to be transmitted. It is possible to shoot a shadow image with low distortion.
【００１５】本発明第２のＸ線撮影センサによれば、基
板を従来のガラス基板より、フィルムとすることによ
り、耐振動性や、耐衝撃性が増し、重量も軽くなる。According to the second X-ray imaging sensor of the present invention, by using a substrate as a film instead of a conventional glass substrate, vibration resistance and impact resistance are increased, and the weight is reduced.
【００１６】本発明第３のＸ線撮影センサによれば耐熱
性の高いポリミド等の樹脂フィルムを用いることによ
り、Ｘ線電荷変換手段や、読み取り手段を形成する場合
のプロセス温度に対し、最も裕度を保持することができ
る。According to the third X-ray imaging sensor of the present invention, the use of a resin film such as a polyimide having high heat resistance allows the X-ray charge conversion means and the reading means to be formed with the most tolerance against the process temperature. Degree can be maintained.
【００１７】本発明第４のＸ線撮影センサによれば、殊
に被検体の曲率に合わせた曲率を有する基板上に光導電
体を形成することにより、Ｘ線電荷変換手段が蛍光体と
フォトダイオードである場合よりも空間分解能に優れた
光導電体との組み合わせにより、より高分解能領域まで
低歪で高精度なＸ線透過陰影像が得られる。According to the fourth X-ray imaging sensor of the present invention, by forming the photoconductor on the substrate having a curvature corresponding to the curvature of the object, the X-ray charge conversion means can convert the phosphor and the photoconductor. By combining with a photoconductor having better spatial resolution than a diode, an X-ray transmission shadow image with low distortion and high accuracy can be obtained up to a higher resolution region.
【００１８】本発明第５のＸ線撮影センサによれば、殊
に蛍光体の柔軟性により、曲げることが可能なＸ線セン
サを提供することが可能となる。According to the fifth X-ray imaging sensor of the present invention, it is possible to provide an X-ray sensor which can be bent particularly due to the flexibility of the phosphor.
【００１９】本発明第６のＸ撮影センサによれば大型
で、高精細な２次元Ｘ線センサを提供することが可能と
なる。According to the sixth X-ray imaging sensor of the present invention, a large, high-definition two-dimensional X-ray sensor can be provided.
【００２０】本発明第７のＸ線撮影センサによればシリ
コン樹脂等の柔軟性により、曲げることが可能で、周囲
環境等に対してもより安定なＸ線センサを提供すること
が可能となる。According to the seventh X-ray imaging sensor of the present invention, it is possible to provide an X-ray sensor which can be bent by the flexibility of silicon resin or the like and is more stable even in the surrounding environment. .
【００２１】以下、本発明の実施の形態を図面を参照し
て詳細に説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００２２】（実施の形態１）図１は、本発明における
第１の実施形態であるＸ線センサにおける一部の構成を
模式的に示したものである。(Embodiment 1) FIG. 1 schematically shows a partial configuration of an X-ray sensor according to a first embodiment of the present invention.
【００２３】このＸ線センサは複数の画素からなるＸ線
電荷変換手段が、格子状に配列されたゲート線６と読出
し線４に囲まれた範囲を１画素としてマトリックス状に
配列されている。１は画素電極であり、各画素電極１に
電荷蓄積部２、スイッチ部としてのＴＦＴ３のドレイン
側が接続され、制御線としてのゲート線６に前記ＴＦＴ
３のゲートが、読出し線４に前記ＴＦＴ３のソースが接
続されている。ＴＦＴ３は薄膜トランジスタであり、電
界効果トランジスタからなる。また、ゲート線６は制御
回路部としてのゲートドライバ７、読出し線４は読出し
回路５に接続される。 図中、明示はしていないが、Ｔ
ＦＴ３、画素電極１、電荷蓄積部１の画素位置による区
別をするため、ゲート線６ａ列に対してはａ〜ｄを、ゲ
ート線６ｂ列に対してはｅ〜ｈ、ゲート線６ｃ列に対し
てはｉ〜ｌ、ゲート線６ｄ列に対してはｍ〜ｐを、それ
ぞれのＴＦＴ３、画素電極１、電荷蓄積部１に付記し、
画素毎に区別可能とした。In this X-ray sensor, the X-ray charge conversion means composed of a plurality of pixels is arranged in a matrix with a range surrounded by the gate lines 6 and the readout lines 4 arranged in a grid as one pixel. Reference numeral 1 denotes a pixel electrode, a charge storage unit 2 is connected to each pixel electrode 1, a drain side of a TFT 3 as a switch unit, and a gate line 6 as a control line.
The gate of the TFT 3 is connected to the read line 4 by the source of the TFT 3. The TFT 3 is a thin film transistor, and is composed of a field effect transistor. The gate line 6 is connected to a gate driver 7 as a control circuit unit, and the read line 4 is connected to a read circuit 5. Although not explicitly shown in the figure, T
In order to distinguish the FT3, the pixel electrode 1, and the charge storage unit 1 according to the pixel positions, a to d are applied to the gate line 6a, e to h are applied to the gate line 6b, and an e to h are applied to the gate line 6c. , And for the column of the gate line 6d, m to p are respectively added to the TFT3, the pixel electrode 1, and the charge storage unit 1.
It can be distinguished for each pixel.
【００２４】図２にＸ線検出器単一画素に対応する断面
の模式図を示す。図２において複数のＸ線電荷変換手段
は基板１０の上部であって、画素電極１と上部電極１１
と光電変換部１２より構成される。基板１０は図２では
直線で記載しているが実際には曲率をもったガラス基板
により構成される。光電変換部にはＰｂＩ2（ヨウ化
鉛）を用いる。ＰｂＩ2の上部電極１１には高電位が印
加され、上部電極１１より、画素電極１に向けて電界Ｅ
が発生している。Ｘ線曝射によりＰｂＩ2内に発生した
負電荷は、上部電極１１に集められ、正電荷は下部電極
に集められる。画素電極１には電荷蓄積部２（コンデン
サ）がＧＮＤに接続された電極１３と絶縁層１４とで構
成され、前記集荷された正電荷を蓄積する。ＴＦＴ３は
ゲート線６に接続されるゲート電極１５、画素電極１に
接続されるドレイン電極１６、読出し線４に接続される
ソース電極１７等で構成される。FIG. 2 is a schematic view of a cross section corresponding to a single pixel of the X-ray detector. In FIG. 2, a plurality of X-ray charge conversion means are provided on a substrate 10 and a pixel electrode 1 and an upper electrode 11 are provided.
And the photoelectric conversion unit 12. Although the substrate 10 is shown as a straight line in FIG. 2, it is actually formed of a glass substrate having a curvature. PbI 2 (lead iodide) is used for the photoelectric conversion unit. A high potential is applied to the upper electrode 11 of PbI 2 , and an electric field E is applied from the upper electrode 11 toward the pixel electrode 1.
Has occurred. Negative charges generated in PbI 2 by X-ray irradiation are collected on the upper electrode 11, and positive charges are collected on the lower electrode. In the pixel electrode 1, a charge storage unit 2 (capacitor) is composed of an electrode 13 connected to GND and an insulating layer 14, and stores the collected positive charges. The TFT 3 includes a gate electrode 15 connected to the gate line 6, a drain electrode 16 connected to the pixel electrode 1, a source electrode 17 connected to the readout line 4, and the like.
【００２５】図３にＸ線検出器単一画素に対応する等価
回路概略図を示す。光電変換部１３は、図３に示すよう
にコンデンサで表せ、電荷蓄積部２を形成するコンデン
サと接続される。Ｘ線曝射により光電変換部１３は入射
Ｘ線に応じて電荷を発生させ、電荷蓄積部２に蓄積され
る。この状態でゲート線６を介してＴＦＴ３を構成する
ゲート電極１５とソース電極１７間にスレシホールド電
圧Ｖｔｈ以上の電圧Ｖｇｓが印加されると、ＴＦＴ３は
導通状態となり、電荷蓄積部２に蓄積された電荷が読出
し線４を介して増幅器８等より構成される読出し回路５
により読み出される。FIG. 3 is a schematic diagram of an equivalent circuit corresponding to a single pixel of the X-ray detector. The photoelectric conversion unit 13 can be represented by a capacitor as shown in FIG. 3, and is connected to a capacitor forming the charge storage unit 2. The photoelectric conversion unit 13 generates charges according to the incident X-rays by X-ray irradiation, and is stored in the charge storage unit 2. In this state, when a voltage Vgs equal to or higher than the threshold voltage Vth is applied between the gate electrode 15 and the source electrode 17 constituting the TFT 3 via the gate line 6, the TFT 3 becomes conductive and is stored in the charge storage unit 2. A read circuit 5 composed of an amplifier 8 and the like via the read line 4
Is read.
【００２６】図１に戻り、Ｘ線曝射終了後に、ゲートド
ライバ７からのゲート制御信号Ｖｇｓが、ゲート線６ａ
に加えられと、ゲート線６ａに接続されるＴＦＴ３ａ〜
３ｄが全て導通状態となり、Ｘ線曝射量に応じて各電荷
蓄積部２ａ〜２ｄに蓄積された電荷が、それぞれ読出し
線４ａ〜４ｄに読み出される。読み出された信号は読出
し回路５に構成される増幅器８ａ〜８ｄにより増幅され
た後、マルチプレクサ９によりパラレル信号からシリア
ル信号に変換され、図示してはいないＡ／Ｄ変換器に入
力され、対応する画素の電荷量に応じた１列のデジタル
画像信号となる。以上の動作をゲート線６ａより、６ｄ
まで順次繰り返すことにより、２次元のＸ線撮影像（静
止画）やＸ線透視像（動画）が得られる。Referring back to FIG. 1, after the end of the X-ray exposure, the gate control signal Vgs from the gate driver 7 changes to the gate line 6a.
And the TFTs 3a to 3d connected to the gate line 6a.
3d are all in a conductive state, and the electric charges accumulated in each of the electric charge accumulating units 2a to 2d are read out to the read lines 4a to 4d, respectively, according to the amount of X-ray irradiation. The read signal is amplified by the amplifiers 8a to 8d included in the read circuit 5 and then converted from a parallel signal to a serial signal by the multiplexer 9 and input to an A / D converter (not shown). It becomes a digital image signal of one column corresponding to the charge amount of the pixel to be processed. The above operation is performed from the gate line 6a to 6d
By successively repeating the above steps, a two-dimensional X-ray image (still image) or X-ray fluoroscopic image (moving image) is obtained.
【００２７】図４に、本実施例のＸ線センサの形状と実
際の撮影形態を模式的に示す。図中１８は本実施例によ
るＸ線センサの断面であり、Ｘ線電荷変換手段は面１９
側に形成される。２０は被検体であるパイプの断面であ
り、２１はＸ線管で破線２２のごとくＸ線を放射する。
Ｘ線センサ１８はＸ線の照射方向に対向する面を所定の
曲率を有する曲面としている。なお、本実施例では、Ｘ
線センサ１８の曲率は、パイプ２０の曲面に適合させて
構成されている。従って図に示すごとく、パイプ３２を
回転させながら、軸方向に移動する状態で、Ｘ線を間欠
パルスであるいは連続照射で照射し、Ｘ線センサでパイ
プの透過陰影像を取得することにより、平面センサで構
成された場合と比較し、センサ周囲も含め、パイプ全体
を低歪な画像により検査できる。FIG. 4 schematically shows the shape of the X-ray sensor of this embodiment and the actual imaging mode. In the figure, reference numeral 18 denotes a cross section of the X-ray sensor according to the present embodiment.
Formed on the side. Reference numeral 20 denotes a cross section of a pipe as an object, and reference numeral 21 denotes an X-ray tube which emits X-rays as indicated by a broken line 22.
The X-ray sensor 18 has a surface facing the X-ray irradiation direction as a curved surface having a predetermined curvature. In this embodiment, X
The curvature of the line sensor 18 is adapted to the curved surface of the pipe 20. Therefore, as shown in the figure, while rotating the pipe 32 and moving in the axial direction, X-rays are radiated by intermittent pulses or continuous irradiation, and a transmission shadow image of the pipe is acquired by the X-ray sensor, thereby obtaining a planar image. Compared to the case where a sensor is used, the entire pipe including the periphery of the sensor can be inspected with a low distortion image.
【００２８】なお、本実施形態においてはＸ線電荷変換
手段を構成する光導電体としてＰｂＩ2を使用したが、
ａ−Ｓｅ、Ｃｄ−Ｔｅ、ＨｇＩ2、ＰｂＯ、ＺｎＴｅ、
ＣｕＩｎＳｅ2、等の光導電体でもよいのはもちろんで
ある。また、本実施例では、Ｘ線電荷変換部は光導電体
で形成したが、蛍光体とフォトダイオードで構成しても
よい。また、本実施例では、Ｘ線センサ１８はパイブの
外側に配し、パイプ２０の内側よりＸ線を照射する１例
を示したが、本発名はかかる線源との位置関係や被検体
の移動方法等によらないことはもちろんである。また、
Ｘ線センサの曲率や曲面の一部を形成するものにもよら
ず、例えばＸ線センサ１８を円筒形に構成してもよい。In this embodiment, PbI 2 is used as the photoconductor constituting the X-ray charge conversion means.
a-Se, Cd-Te, HgI 2 , PbO, ZnTe,
Of course, a photoconductor such as CuInSe 2 may be used. In this embodiment, the X-ray charge conversion unit is formed of a photoconductor, but may be formed of a phosphor and a photodiode. In the present embodiment, the X-ray sensor 18 is arranged outside the pipe, and an example of irradiating X-rays from inside the pipe 20 is shown. Of course, it does not depend on the moving method of the vehicle. Also,
For example, the X-ray sensor 18 may be formed in a cylindrical shape without depending on the curvature of the X-ray sensor or the one that forms a part of the curved surface.
【００２９】（実施の形態２）図５、及び図６に第２の
実施形態を示す。第２の実施形態は、基板２７が、ポリ
ミドフィルムより構成されるとともに、複数の画素から
なるＸ線電荷変換手段が、光電変換素子の上にＸ線蛍光
板を構成することを特徴とする。図中、図２、図３と同
一番号は第１の実施形態と同一な構成要素であることを
示す。図５において２３は画素ごとに構成されるフォト
ダイオードであり、２４はフォトダイオード２３の静電
容量成分による電荷蓄積部である。(Embodiment 2) FIGS. 5 and 6 show a second embodiment. The second embodiment is characterized in that the substrate 27 is formed of a polyimide film, and the X-ray charge conversion means including a plurality of pixels forms an X-ray fluorescent plate on the photoelectric conversion element. In the figure, the same numbers as those in FIGS. 2 and 3 indicate the same components as those in the first embodiment. In FIG. 5, reference numeral 23 denotes a photodiode configured for each pixel, and reference numeral 24 denotes a charge storage unit based on a capacitance component of the photodiode 23.
【００３０】３はスイッチ部としてのＴＦＴ３であり、
５は読出し回路、８は読出し回路の一部を構成する増幅
器である。 図５において、Ｘ線曝射の前にＴＦＴ３を
導通状態とし、フォトダイオード２３に逆バイアスを印
加すると、電荷蓄積部２４にはフォトダイオードのカソ
ード側にプラスの、アノード側にマイナスの電荷が蓄積
する。ＴＦＴ３をゲート線６により非導通状態でＸ線を
曝射すると、フォトダイオード２３はＸ線照射量に応じ
て電荷を発生し、電荷蓄積部２４に蓄積された電荷を打
ち消す。ここで再度ＴＦＴ３を導通状態とすることで、
再度、逆バイアスにより充電される。この充電電荷を読
出し回路５を構成する増幅器８により読み出す。Reference numeral 3 denotes a TFT 3 as a switch unit,
Reference numeral 5 denotes a readout circuit, and 8 denotes an amplifier constituting a part of the readout circuit. In FIG. 5, when the TFT 3 is turned on before the X-ray irradiation and a reverse bias is applied to the photodiode 23, a positive charge is stored in the charge storage unit 24 on the cathode side of the photodiode and a negative charge is stored on the anode side. I do. When the TFT 3 is irradiated with X-rays by the gate line 6 in a non-conducting state, the photodiode 23 generates electric charge according to the amount of X-ray irradiation, and cancels the electric charge accumulated in the electric charge accumulating unit 24. Here, by making the TFT 3 conductive again,
It is charged again by the reverse bias. This charge is read by the amplifier 8 constituting the reading circuit 5.
【００３１】図６に第２の実施形態におけるＸ線検出器
の単一画素の断面模式図を示す。２５はＸ線を光に変換
する蛍光体でＧｄ2Ｏ2Ｓよりなり、画素内のＸ線の曝射
量に応じて光に変換する。２３はフォトダイオードであ
り、画素内でＸ線により変換された光の入射量に応じて
電荷を発生する。２６は上部電極で、図９に示したよう
にフォトダイオード２３に逆バイアスを印加する。よっ
て、Ｘ線電荷変換手段の構成は異なるが、それ以降の構
成要件は第１の実施形態、或いは第２の実施形態とゲー
ト線６の制御方法や読出し線４を流れる電流方向等を除
くと同様であり省略するが、第１の実施形態、或いは第
２の実施形態と全く同様な制御が可能となる。FIG. 6 is a schematic sectional view of a single pixel of the X-ray detector according to the second embodiment. Reference numeral 25 denotes a phosphor for converting X-rays into light, which is made of Gd 2 O 2 S, and converts the X-rays into light in accordance with the amount of X-ray exposure in the pixel. Reference numeral 23 denotes a photodiode, which generates an electric charge according to the amount of incident light converted by X-rays in the pixel. Reference numeral 26 denotes an upper electrode for applying a reverse bias to the photodiode 23 as shown in FIG. Therefore, the configuration of the X-ray charge conversion means is different, but the subsequent components are the same as those in the first embodiment or the second embodiment except for the control method of the gate line 6, the direction of the current flowing through the read line 4, and the like. Although the same is omitted here, the same control as in the first embodiment or the second embodiment can be performed.
【００３２】２８は保護膜であり、気密性や耐候性を保
つために柔軟性のあるシリコン樹脂により形成される。Reference numeral 28 denotes a protective film, which is formed of a flexible silicon resin to maintain airtightness and weather resistance.
【００３３】また、フィルムよりなる基板２７上に、Ｘ
線電荷変換手段や、電荷読み出し手段等を形成する際に
は一般に摂氏数百度の高温に曝されるため、フィルム表
面の温度を耐熱温度以下に抑制のために、フィルムをド
ラム等で回転させながら、徐々に形成する等の必要が一
般に生じるが、この際、耐熱温度の高いポリミドフィル
ム等を用いることにより、プロセス上の温度裕度を高く
とることが出来、製造性を向上させることが可能とな
る。On a substrate 27 made of a film, X
When forming the linear charge conversion means and the charge readout means, the film is generally exposed to a high temperature of several hundred degrees Celsius, so that the film is rotated by a drum or the like in order to suppress the temperature of the film surface below the heat-resistant temperature. In general, it is necessary to form the film gradually. At this time, by using a polyimide film or the like having a high heat-resistant temperature, it is possible to increase the temperature tolerance in the process and improve the manufacturability. Become.
【００３４】さらに、本実施例においては、基板２７が
ポリミドフィルムにより構成されるため、ガラス基板を
用いる場合よりも、軽量で衝撃に強い構成が可能とな
る。また、Ｘ線電荷変換手段にフレキシブルな蛍光体を
使用するとともに、柔軟なシリコン樹脂で密封すること
により、曲げることが可能で周囲環境等に対しより安定
なＸ線センサを提供できる。Further, in this embodiment, since the substrate 27 is made of a polyimide film, a structure that is lighter and more resistant to impacts is possible than when a glass substrate is used. In addition, by using a flexible phosphor for the X-ray charge conversion means and sealing it with a flexible silicon resin, it is possible to provide an X-ray sensor that can be bent and is more stable to the surrounding environment and the like.
【００３５】なお、本実施例においては蛍光体としてＧ
ｄ2Ｏ2Ｓを使用したが、ＣｄＷｏ4、ＣｓＩ、ＢａＦＣ
ｌ等の蛍光体のいずれでもよいことはもちろんである。In this embodiment, G is used as the phosphor.
Although d 2 O 2 S was used, CdWo 4 , CsI, BaFC
Of course, any of the phosphors such as l may be used.
【００３６】また、曲げることを考慮しなければ、Ｘ線
電荷変換部に光導電体を用いてよいことはもちろんであ
る。It is a matter of course that a photoconductor may be used for the X-ray charge conversion section unless bending is considered.
【００３７】[0037]
【発明の効果】本発明によれば、被検体からの透過Ｘ線
を電荷に変換するＸ線電荷変換手段と、このＸ線電荷変
換手段に発生する電荷を蓄積、及び蓄積された電荷を読
み出す電荷読み出し手段と 基板とにおいて、基板を、
曲率を有する基板より構成されたＸ線センサや使用する
ことにより、曲面を有する例えばパイプ等の被検体の透
過陰影像を、平面センサで構成された場合と比較し、セ
ンサ周囲も含め、低歪に検査でき、検査精度が向上す
る。また、センサ周辺のデータも有効な検査データが得
られるため、センサの大型化がはかれ、検査効率の向上
もはかれる。また、殊に、Ｘ線電荷変換手段として、光
導電体を適用することにより、蛍光体とフォトダイオー
ドとを組み合わせた場合と比較し、蛍光体による光散乱
等による像のボケが原理的にはないため、より高分解能
領域まで低歪で高精度な検査が可能となる。According to the present invention, X-ray charge converting means for converting transmitted X-rays from a subject into electric charges, electric charges generated in the X-ray electric charge converting means, and the stored electric charges are read out. In the charge readout means and the substrate, the substrate is
By using an X-ray sensor composed of a substrate having a curvature or using, a transmission shadow image of an object such as a pipe having a curved surface is compared with a case where the object is composed of a flat sensor, and a low distortion including a sensor periphery is included. Inspection can be performed more accurately, and the inspection accuracy is improved. In addition, since effective inspection data can be obtained from data around the sensor, the size of the sensor can be increased and the inspection efficiency can be improved. Further, in particular, by applying a photoconductor as the X-ray charge conversion means, compared with the case where a phosphor and a photodiode are combined, blurring of an image due to light scattering or the like by the phosphor is in principle. Therefore, high-precision inspection with low distortion is possible up to a higher resolution region.
【００３８】また、被検体からの透過Ｘ線を電荷に変換
するＸ線電荷変換手段と、このＸ線電荷変換手段に発生
する電荷を蓄積、及び蓄積された電荷を読み出す電荷読
み出し手段と、基板とにおいて、基板をフィルムより構
成することにより、基板を従来のガラス基板より、耐振
動性や、耐衝撃性が増し、重量も軽くなる。また、フィ
ルムに耐熱性の高いポリミド等の樹脂フィルムを適用す
ることにより、Ｘ線電荷変換手段や、読み取り手段を形
成する場合のプロセス温度に対し、最も温度裕度を保持
することができ、製造性が向上する。さらに、基板をフ
ィルムとした場合に、Ｘ線電荷変換手段を、殊に蛍光体
とフォトダイオードで構成することにより、ある程度自
在に曲げることが可能なＸ線センサを提供することが可
能となる。また、曲げた状態での使用は、基板を、曲率
を有する基板より構成された前記Ｘ線センサや使用する
ことによる効果と同様な効果が得られる。このＸ線セン
サを、気密性と耐候性を保つためにシリコン樹脂等の柔
軟性のある保護膜により封止することにより、可撓性を
保持したまま、より周囲環境等に対し安定したＸ線セン
サを提供することが可能となる。X-ray charge converting means for converting transmitted X-rays from the subject into electric charges, electric charge generated in the X-ray electric charge converting means, electric charge reading means for reading out the accumulated electric charges, and a substrate. By configuring the substrate from a film, the vibration resistance and impact resistance of the substrate are increased and the weight is reduced as compared with a conventional glass substrate. In addition, by applying a resin film such as a polyimide having high heat resistance to the film, it is possible to maintain the maximum temperature tolerance with respect to the process temperature when forming the X-ray charge conversion means and the reading means. The performance is improved. Furthermore, when the substrate is a film, the X-ray charge conversion means is composed of, in particular, a phosphor and a photodiode, so that it is possible to provide an X-ray sensor that can be flexibly bent to some extent. When the substrate is used in a bent state, an effect similar to that obtained by using the X-ray sensor constituted by a substrate having a curvature or using the substrate can be obtained. This X-ray sensor is sealed with a flexible protective film such as silicon resin to maintain airtightness and weather resistance, so that the X-ray sensor is more stable to the surrounding environment while maintaining flexibility. It is possible to provide a sensor.
【図１】本発明の実施の形態１におけるＸ線センサの一
部の構成模式図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a part of an X-ray sensor according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態１におけるＸ線センサ単一
画素に対応する断面の模式図FIG. 2 is a schematic cross-sectional view corresponding to a single pixel of the X-ray sensor according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態１におけるＸ線センサ単一
画素に対応する等価回路概略図FIG. 3 is a schematic diagram of an equivalent circuit corresponding to a single pixel of the X-ray sensor according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施の形態１におけるＸ線センサの形
状、及び撮影形態図FIG. 4 is a diagram showing a shape and an imaging form of an X-ray sensor according to the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施の形態２におけるＸ線センサ単一
画素に対応する等価回路概略図FIG. 5 is a schematic diagram of an equivalent circuit corresponding to a single pixel of the X-ray sensor according to the second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施の形態２におけるＸ線センサ単一
画素に対応する断面模式図FIG. 6 is a schematic cross-sectional view corresponding to a single pixel of an X-ray sensor according to a second embodiment of the present invention.
２ 電荷蓄積部 ３ ＴＦＴ ４ 読出し線 ５ 読出し回路 ６ ゲート線 ７ ゲートドライバ １０ 基板 １３ 光導電体 ２４ 電荷蓄積部 ２５ 蛍光体 ２７ 基板 ２８ 保護膜 Reference Signs List 2 charge storage unit 3 TFT 4 readout line 5 readout circuit 6 gate line 7 gate driver 10 substrate 13 photoconductor 24 charge storage unit 25 phosphor 27 substrate 28 protective film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 眞梶 康彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山本 敏義 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 猪 吉輝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G001 AA01 BA11 CA01 DA01 GA12 HA12 HA13 KA03 MA06 2G088 FF02 GG21 JJ05 5F088 AA01 AA11 AB01 AB09 BB03 EA04 GA10 HA12 KA10 LA08 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Yasuhiko Makoji 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Yoshiteru Inoki 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture F-term within Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. LA08
Claims (7)
Ｘ線電荷変換手段と、このＸ線電荷変換手段に発生する
電荷を蓄積、及び蓄積された電荷を読み出す電荷読み出
し手段と、前記Ｘ線電荷変換手段が載置される基板とか
らなり、前記基板のＸ線照射方向に対向する面が所定の
曲率を有する曲面で構成されたことを特徴とするＸ線撮
影センサ。An X-ray charge converting means for converting transmitted X-rays from a subject into electric charges, an electric charge reading means for accumulating electric charges generated in the X-ray electric charge converting means, and reading the accumulated electric charges; An X-ray imaging sensor comprising: a substrate on which X-ray charge conversion means is placed; and a surface of the substrate facing the X-ray irradiation direction being a curved surface having a predetermined curvature.
Ｘ線電荷変換手段と、このＸ線電荷変換手段に発生する
電荷を蓄積、及び蓄積された電荷を読み出す電荷読み出
し手段と、前記Ｘ線電荷変換手段が載置される基板とか
らなり、基板がフィルムより構成されたことを特徴とす
るＸ線撮影センサ。2. An X-ray charge conversion means for converting transmitted X-rays from a subject into charges, a charge reading means for storing charges generated in the X-ray charge conversion means, and reading the stored charges, An X-ray imaging sensor, comprising: a substrate on which the X-ray charge conversion means is mounted; wherein the substrate is formed of a film.
ィルムより構成されたことを特徴とする請求項２項記載
のＸ線撮影センサ。3. The X-ray imaging sensor according to claim 2, wherein the film is made of a resin film such as a polyimide film.
を特徴とする請求項１、２、３項記載のＸ線撮影セン
サ。4. The X-ray imaging sensor according to claim 1, wherein the X-ray charge conversion means is a photoconductor.
オードであることを特徴とする請求項１、２、３項記載
のＸ線撮影センサ。5. The X-ray imaging sensor according to claim 1, wherein the X-ray charge conversion means is a phosphor and a photodiode.
手段がＴＦＴを含む回路より構成されることを特徴とす
る請求項１、２、３、４、５項記載のＸ線撮影センサ。6. The X-ray imaging sensor according to claim 1, wherein the charge reading means for reading out the stored charges is constituted by a circuit including a TFT.
より封止したことを特徴とする請求項１、２、３、４、
５項記載のＸ線撮影センサ。7. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is sealed with a flexible protective film such as a silicon resin.
Item 6. The X-ray imaging sensor according to Item 5.
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|---|---|
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