(57)【要約】  本発明は、Ｘ線イメージング・センサおよびＸ線イメージング法に関し、シンチレータ要素（１１、２１）または対応する機能を有する要素中で、Ｘ線量子がＸ線量子の波長範囲よりもかなり長い波長を有する光子に変換される。シンチレータ要素（１１、１２）中に検出された情報は、センサの少なくとも一部の領域をピクセル（１４、２４、３４）に分割するように構成された、光ダイオード（１５、２５、３５）または対応する手段を備える半導体要素（１３、２３）中でピクセル固有の電気信号に変換される。ピクセル固有の光ダイオード（２５、３５）または対応する手段に機能上接続するように構成され、電気信号をピクセル固有の周波数（すなわちパルス・トレイン）に変換することによって量子化するための、Ｉ／Ｆ（電流−周波数）コンバータ（２６、３６）または対応する部品を備える手段が設けられている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線量子を前記Ｘ線量子の波長範囲よりもかなり長い波長を有する光子に変換するシンチレータ要素、または対応する機能を有する要素（１１、２１）と、
センサの少なくとも一部の表面領域をピクセル（１４、２４、３４）に分割して少なくとも１つの列を形成し、前記シンチレータ要素（１１、２１）中に検出された情報をピクセル固有の電気信号に変換するように構成された光ダイオードまたは対応する手段（１５、２５、３５）を備える半導体要素（１３、２３）とを備えるＸ線イメージング・センサにおいて、
前記ピクセル固有の光ダイオードまたは対応する手段（２５、３５）と機能上接続するように構成され、前記電気信号をピクセル固有の周波数（すなわちパルス・トレイン）に変換することによって量子化するための、Ｉ／Ｆ（電流−周波数）コンバータまたは対応する部品（２６、３６）を備える手段を備えることを特徴とするＸ線イメージング・センサ。
【請求項２】
Ｉ／Ｆコンバータまたは対応する部品を備える前記ピクセル固有の手段（２６、３６）に機能上接続するように構成された、例えばピクセル固有の周波数などの前記パルス・トレインをカウントするための手段（２７、３７）、すなわちパルス・カウンタ、好ましくはマルチビット・カウンタ、を備えることを特徴とする、請求項１に記載のＸ線イメージング・センサ。
【請求項３】
前記ピクセル固有のカウンタ（２７、３７）が、前記ピクセル固有の光ダイオードまたは同等物（２５、３５）と前記センサ上の異なる領域に物理的に位置するように構成されることを特徴とする、請求項２に記載のＸ線イメージング・センサ。
【請求項４】
前記センサが、少なくとも２つの前記ピクセル列を備えるように構成され、前記カウンタ（２７、３７）が、それぞれ個別に読み取られるように構成され、および／またはそれによって同じ行の前記ピクセル（２４、３４）用の前記カウンタ（２７、３７）が対応する行の前列の前記それぞれのカウンタ（２７、３７）からロード可能であるようにそれぞれ構成されており、前記情報が最も外側のピクセル列などの所与のピクセル列中の前記カウンタ（２７、３７）からか、または（例えば前記最も外側のピクセル列の側に設けられた）シフト・レジスタを介してかのどちらかにより、前記センサから読み取られるように構成されることを特徴とする、請求項２または３に記載のＸ線イメージング・センサ。
【請求項５】
前記カウンタ（２７、３７）ならびに他のセンサ構造体およびセンサ部品の所与の時間に必要なロードが、対向するＴＤＩイメージング方向に前記センサが動作することを可能とするように構成されることを特徴とする、請求項４に記載のＸ線イメージング・センサ。
【請求項６】
加算回路が最も外側のピクセル列の前記ピクセル（２４、３４）のそれぞれとシフト・レジスタの間に、および／または前記信号を読み取るために使用されるように構成される前記ピクセル列の出力端部に提供されることを特徴とする、請求項４または５に記載のＸ線イメージング・センサ。
【請求項７】
前記カウンタ（２７、３７）の少なくとも一部が、ゼロから、または他のカウンタからロードされた値から積算を開始するように制御可能であるように構成され、および／または前記カウンタ（２７、３７）の少なくともいくつかが、前記積算を毎回、他のカウンタ（２７、３７）からロードされた値から開始するように構成され、および／または前記カウンタ（２７、３７）が、その最大数値に達した後は集計を継続しないように構成されることを特徴とする、請求項４乃至６のいずれか１項に記載のＸ線イメージング・センサ。
【請求項８】
前記Ｉ／Ｆコンバータ（２６、３６）の感度が、外部から与えられる信号および／または前記センサによって検出された放射から生成される信号に基づいて、例えば前記Ｉ／Ｆコンバータ（２６、３６）の基準電圧などの変換利得を制御することなどにより調節可能であるなど、調節可能に構成されることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＸ線イメージング・センサ。
【請求項９】
前記Ｉ／Ｆコンバータ（２６、３６）が、線形方式または対数方式であることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のＸ線イメージング・センサ。
【請求項１０】
前記Ｉ／Ｆコンバータが、少なくとも６ビット、例えば１８ビットを備えるマルチビット・カウンタによって追跡されるように構成され、および／または少なくとも３桁、例えば４桁のダイナミック・レンジを有するように構成されることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のＸ線イメージング・センサ。
【請求項１１】
前記センサがＴＤＩイメージング中で使用されるように構成され、前記Ｉ／Ｆコンバータの最小周波数が、ＴＤＩイメージング中のステッピング周波数に比例するようにして、低いピクセル信号レベルであっても少なくとも少数のパルスを生成するように構成されることを特徴とする、請求項４乃至１０のいずれか１項に記載のＸ線イメージング・センサ。
【請求項１２】
前記半導体要素（２３）がＣＭＯＳ回路を備えることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のＸ線イメージング・センサ。
【請求項１３】
前記シンチレータ・レイヤ要素または同等の要素（２１）と前記半導体要素（２３）の間に、光子を前記シンチレータ・レイヤ（２１）から前記半導体要素（２３）に通す光ファイバ材料レイヤ（２２）が配置されることを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のＸ線イメージング・センサ。
【請求項１４】
Ｘ線量子が、イメージング・センサに備えられたシンチレータ・レイヤまたは対応する機能の要素に吸収され、この要素中で、前記Ｘ線量子が前記Ｘ線量子の波長範囲よりもかなり長い波長を有する光子に変換され、センサの表面領域の少なくとも一部をピクセルに分割して少なくとも１つの列を形成する光ダイオードまたはそれに対応する部品を備える半導体要素に前記光子が渡されて、前記光ダイオード中でピクセル固有情報が電気信号に変換されるＸ線イメージング法において、前記電気信号が、Ｉ／Ｆ（電流−周波数）コンバータまたはそれに対応する部品を備える手段によってこれらを周波数（すなわちパルス・トレイン）に交換することにより、量子化されることを特徴とするＸ線イメージング法。
【請求項１５】
前記パルス・トレインが、例えば周波数カウンタまたはパルス・カウンタ、好ましくはマルチビット・カウンタによって積算されることを特徴とする、請求項１４に記載のＸ線イメージング法。
【請求項１６】
前記Ｉ／Ｆコンバータの感度が、外部から与えられる信号に基づいて、または前記センサによって検出された放射から生成される信号に基づいて、例えば前記Ｉ／Ｆコンバータの基準電圧などの変換利得を制御することなどにより調節されることを特徴とする、請求項１４または１５に記載のＸ線イメージング法。
【請求項１７】
前記方法で使用される前記イメージング・センサが、少なくとも２列を形成するピクセルに分割され、露光時に同じ行の次のピクセル列中の対応するピクセルのカウンタに前記カウンタの信号をロードし、他のカウンタから前記カウンタにロードされた値から積算を続けることによって、前記センサがＴＤＩイメージングに使用されることを特徴とする、請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載のＸ線イメージング法。
【請求項１８】
前記カウンタがロードされているときに、ゼロ値が第１列の前記ピクセルの前記カウンタにロードされることを特徴とする、請求項１７に記載のＸ線イメージング法。
【請求項１９】
前記カウンタ信号が、最も外側のピクセル列から、またはその側に設けられたシフト・レジスタを介して読み取られることを特徴とする、請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載のＸ線イメージング法。
【請求項２０】
前記カウンタにより積算された信号が、前記信号が前記シフト・レジスタに転送される前、および／または前記信号が読み取られる間に前記ピクセル行の方向に加算されることを特徴とする請求項１７または１８のいずれか１項に記載のＸ線イメージング法。
【請求項２１】
少なくともいくつかの前記カウンタの最も高いビットが、前記カウンタのオーバーフローが差し迫っているかについての情報を得るために監視されることを特徴とする、請求項１５乃至２０のいずれか１項に記載のＸ線イメージング法。
【請求項２２】
前記カウンタが、選択肢として第１の方向か第２の方向のどちらかにピクセル行毎にロードされることを特徴とする、請求項１５乃至２１のいずれか１項に記載のＸ線イメージング法。
【請求項２３】
使用される前記半導体要素が、ＣＭＯＳ回路を備える要素であることを特徴とする、請求項１４乃至２２のいずれか１項に記載のＸ線イメージング法。
【請求項２４】
光子が前記シンチレータ・レイヤから、前記半導体要素内に、光ファイバ材料によって渡されることを特徴とする、請求項１４乃至２２のいずれか１項に記載のＸ線イメージング法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプレアンブルに基づくＸ線イメージング・センサ、および請求項１４のプレアンブルに基づくＸ線イメージング法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気イメージングは、伝統的なフィルムによるＸ線イメージングをますます置き換えつつある。電気Ｘ線イメージングにおいて、イメージ対象を透過したＸ線量子がいわゆるシンチレータ内に吸収され、次いでシンチレータが光子を発し、それがすなわちＸ線量子のエネルギーレベルを光の波長に変換する形式で行われる技術を使用するのが長く定着した慣習であった。光子は、直接かまたは光ファイバの媒体を介してシリコン基板に転送され、基板に吸収されると電子−正孔対、すなわち電気手段によって検出可能な電荷、を形成する。そのようなセンサは、様々な技法によって画像要素（すなわちピクセル）に分割できる。ピクセル固有の信号は、今日センサ内に典型的に配置されるＡ／Ｄコンバータを介して読み取られてメモリおよび／またはディスプレイに転送される。
【０００３】
イメージング・センサは通常、ＣＣＤおよびＣＭＯＳセンサ技術を使用して実装され、これには長所と短所がある。例えばＣＭＯＳ技術は多くの点で、ＣＣＤより優れた代替法であり、その根拠はとりわけ、それがより高度に諸機能を統合すること、およびエネルギー消費を抑えることを可能にし、それにより小型かつ低コストで実施できる構造を可能にする点にある。しかし例えば、いわゆるＴＤＩ（Ｔｉｍｅ  Ｄｅｌａｙ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ（時間遅延積分））イメージングにおけるＣＭＯＳ技術の使用は、これまで実際には不可能であり、その理由は、ＣＭＯＳセンサ中では、センサからの各ピクセルの情報を個々のピクセル固有の信号としてのみしか読み取ることができず、そのためにＴＤＩの作用モードに必要である、情報を１つのピクセルから他のピクセルに転送して対象中のビームのスキャン動作を追跡することができなかったためである。
【０００４】
ＴＤＩイメージングは、少なくとも原理的には他のＣＣＤ技術以外の技術を使用しても実装可能であることが知られている。例えば、直接Ｘ線検出（ＣｄＴｅのような適切な媒体に吸収されたＸ線量子により生成される信号がピクセル固有のカウンタによって検出可能なパルスとして直接読み取られる）に基づくセンサに関して、カウンタが他のカウンタからロードされ、そのためにＴＤＩイメージングに使用される対象中の光線ビームのスキャン動作は、カウンタの内容の相互の適切な転送によって追跡可能であるように構成することは可能である。この技術は、例えば国際公開第０１／６９２８４号に記載されている。しかし、いわゆる直接検出に基づくこのセンサ技術の開発は、とりわけ技術に使用されるＸ線量子吸収材料が高価であるために、少なくともこれまでは実用的な実装のレベルにはまったく達していない。さらに、これらのデバイスの製造に使用されるいわゆるバンプ・ボンディング技術は技術的に実施が困難であり、そのため同じく高価である。
【０００５】
いくつかのＣＭＯＳ技術に基づくセンサの解決法が、米国特許第６，９０６，７４９号および米国特許第７，０２３，３６９号に記載されている。これらのうち前者は、複雑なエレクトロニクスの構成を扱い、これはＣＭＯＳセンサを使用してＴＤＩイメージングが実施できるものの、とりわけ、対応するＣＣＤセンサの２倍の広さの表面領域が必要である。ピクセル信号は、アナログの形態で処理され、デジタル技術と比較して、損失および外乱、追加雑音および信号歪を含む。本特許は、Ｘ線イメージング・センサを扱わず、また上述の米国特許第７，０２３，３６９号も同様で、これはピクセル信号の、シグマ−デルタ変換によるデジタル化に関する。米国特許第７，０２３，３６９号はＴＤＩイメージングに適用可能なセンサを教示しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第０１／６９２８４号
【特許文献２】米国特許第６，９０６，７４９号
【特許文献３】米国特許第７，０２３，３６９号
【特許文献４】フィンランド特許第９７６６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、既存の多くの点で有利なＣＭＯＳ技術を使用する一方でとりわけデジタル技術の多くの利点を使用することを可能にする新型のＸ線イメージング・センサを作製することである。本発明は、従来技術の解決法の多くにおいて出くわす、電荷の形態で存在する情報の処理に関する問題を減らす一方で、その際に比較的簡潔な構造の、したがって比較的経済的な実装が可能な構成となる、より従来型の技術に基づく部品の使用を可能とするＸ線イメージング・センサおよびＸ線イメージング法の達成を目的とする。特に、本発明は、ＣＭＯＳ技術に基づくイメージングであってもＴＤＩイメージングを実施する新規のタイプの可能性を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の本質的な特性は添付の独立請求項中に記載され、好ましい実施形態のいくつかが、添付の従属請求項中に記載されている。このため本発明は、ピクセル固有の情報がピクセル・レベルで量子化され、およびピクセル固有のカウンタまたは対応する印加可能な（帯電）部品に、いわゆる直接検出技術に比較して、依然としてかなり簡潔で安価な方式によってセンサが実装される構成によって、転送される解決法に基づく。ピクセル固有の情報がピクセル・レベルで、好ましくは明白にＩ／Ｆ（電流−周波数）コンバータによって、既に量子化されているため、従来の別途のＡ／Ｄコンバータ（または複数）は、本発明の解決法では一切不要である。
【０００９】
以下に、本発明および好ましい実施形態のいくつかについて、添付の図面に言及しつつ説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来型のＣＭＯＳ型センサの構築の原理を説明する側面図である。
【図２】本発明のセンサの１つの好ましい実施形態の原理に基づく側面図である。
【図３】ＴＤＩイメージングを可能にする本発明に従う１センサのピクセル配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、Ｘ線イメージングに使用される従来のＣＭＯＳ技術に基づく代表的なセンサ１０の断面側面図である。そのようなセンサは通常、Ｘ線放射を受光しおよびＸ線量子を可視光の波長範囲の光子に変換するシンチレータ・レイヤ１１と、半導体要素１３の上に位置し、それ自体がＣＭＯＳ回路を備える光ファイバ・プレート１２とを備える。半導体要素１３に備わるピクセル１４は、光ダイオード１５と、すべてのピクセル１４に共通なアナログ電子読み取り回路１８にスイッチ１７を介して接続可能のアナログＣＭＯＳ回路とを備える。ピクセル固有の電子回路は様々な方式で実施されてよく、図１による解決法では、回路は、バッファ・トランジスタ１６を備える。電子読み取り回路１８から得られる信号は、センサからＡ／Ｄコンバータ１９を介して転送される。
【００１２】
図１のセンサでは、ピクセル１４をピクセル固有のスイッチ１７を介して次々読み取り回路１８に接続することにより、１回に１つ、ピクセル信号が読み取られる。ピクセル固有の情報の読み取りは破壊的動作であり、さらにこの種のセンサでは、電荷の形態であるピクセル信号を他のピクセルに転送または追加することは不可能である。
【００１３】
図２は、本発明の１つの好ましい実施形態を示し、センサ２０は、Ｘ線量子をＸ線量子の波長範囲よりもかなり長い波長を有する光子に変換するシンチレータ・レイヤ２１または対応する機能を有する要素および半導体要素２３の上に位置しＣＭＯＳ回路を備える光ファイバ・プレート２２もまた備える。光ダイオード２５または対応する手段に接続されるアナログ電子回路の代わりに、ピクセル２４は、ピクセル固有の電気信号をピクセル固有の周波数（すなわちパルス・トレイン）に変換するためのＩ／Ｆコンバータ（電流−周波数コンバータ）２６または対応する部品を備える手段と、Ｉ／Ｆコンバータに接続されてそのパルス・トレインを積算するように構成されたカウンタ２７とを備える。本発明によると、センサ２０は、少なくとも１つのピクセル列を備えるように構成され、図２は、いくつかのピクセル列を備えるある実施形態の１つのピクセル行を示す。
【００１４】
図２の解決法では、カウンタ２７は共通の出力バス２８を介して読み取られるように構成され、その場合センサは、１回に１つのピクセル信号を読み取るためのピクセル固有の選択要素２１１（いわゆるスリーステート・バッファなど）を備えるが、さらに、またはこれに代えて各カウンタ２７は、好ましくは、例えば前のピクセル行（図２の矢印２９）中の対応するカウンタからロードされるように構成できる。そのような構成はＣＭＯＳ技術に基づく本発明のセンサをＴＤＩイメージングのためにも使用することを可能にし、その場合センサ信号は、例えばセンサの最も外側のピクセル列の側に設けられたシフト・レジスタを介して、または最終列のカウンタから直接読み取ることができる。さらにセンサを対向する両方向でＴＤＩイメージングに使うことができるように、カウンタ２７は、１方向にロードされる以外に、両方の方向にロードされることができる構成も使用しうる。情報は、所与のピクセル列のカウンタ２７から読み取られるように構成されてもよい。図２に示すＣＭＯＳセンサにおいて、情報は、そのためピクセル２４中で既にパルスの形態に変換されている。したがって、ピクセル信号はデジタル信号として処理可能であり、センサ信号は、外部のＡ／Ｄ変換などの別個の変換なしで、デジタルの形態で直接読み取ることができる。
【００１５】
カウンタ２７は、周波数カウンタまたはパルス・カウンタ、好ましくはマルチビット・カウンタであってよい。これらはセンサの作用領域に直接置く代わりに物理的にセンサの他所に配置されるようにも構成でき、言い換えるとピクセル２４、したがってピクセル固有の光ダイオード２５または対応する機能を有する部品が存在する区域以外の領域に置くことができる。
【００１６】
カウンタ２７は、カウンタがその最大数値に達したときに集計を妨げる回路を備えることができ、その結果、露光過多は測定されたピクセル信号がその最大値である以外は画像中に何ら他のエラーを生成しない。一方、カウンタは充分な数のビットを有するバージョンとして実装することができ、および／またはＩ／Ｆコンバータは、露光過多が実際上まったく発生しえないように、感度が調節可能の構成にしうる。
【００１７】
本発明による構成においては、線形または対数方式Ｉ／Ｆコンバータなどの非線形のどちらも使用することができる。本発明の好ましい実施形態、ＣＭＯＳ技術に基づくセンサにおいてもＴＤＩイメージングを可能にする本発明の使用において、コンバータは、線形Ｉ／Ｆコンバータとして実装される。
【００１８】
これに関連し、用語Ｉ／Ｆコンバータは最も広い意味で、光ダイオードまたは同等物から獲得された電気信号を周波数（すなわちパルス・トレイン）へと量子化することが可能な任意の機能的部品または構成をいう。本発明の使用に典型的に適用可能なＩ／Ｆコンバータの暗電流がもたらす暗周波数は、数１００Ｈｚ以下であり、理由はそれより高い周波数は既に、使用可能なダイナミック・レンジに影響を及ぼし始めているためである。一方、ある想定しうる歯科用の本発明の実施形態を考慮して、少なくとも３桁、例えば４桁のダイナミクスに達することが実用上適切なときは、本発明の解決法に使用されるＩ／Ｆコンバータの周波数範囲は、好ましくは例えば１０Ｈｚ〜１００，０００Ｈｚまたは１００Ｈｚ〜１，０００，０００Ｈｚである。
【００１９】
本発明をＴＤＩイメージングに適用することに関し、Ｉ／Ｆコンバータの周波数範囲は、好ましくはＴＤＩイメージングに使用されるステッピング周波数およびセンサ内で使用されるピクセル固有のカウンタを考慮して適用される。次いで、Ｉ／Ｆコンバータの暗電流に対応する周波数は実質的に、１回のＴＤＩ周期の間に、低いピクセル信号レベルであってすら少なくとも少数のパルスがピクセル固有のカウンタに格納できるような程度であるように構成されることが好ましく、理由は、Ｉ／Ｆコンバータの周波数範囲がこの点で低すぎると、低い信号レベルの信号が均衡上「グレイニイ（粒子が粗い）」になりすぎたときに、量子化雑音が生成されるためである。
【００２０】
したがって、本発明のセンサにＩ／Ｆコンバータの動作を制御するための手段を提供することが可能である。制御は、センサに外部から与えられる制御信号に基づいて、または例えば自動的にセンサによって検出された放射から生成される信号に基づいて実行されるように構成することができる。例えば、センサ信号がイメージングの間に最適レベルを超えて増加しつつあることが分かった場合に、コンバータの基準電圧などの変換利得を調整することによってなど、Ｉ／Ｆコンバータの感度を下げることによりセンサのダイナミクスを最適化することができる。それに呼応して、感度を上げることも、当然、必要であればできる。画像の形成に関して、そのような自動制御の実施には、画像形成の際にパラメータ値の変化がソフトウェアに正確に考慮されることができるように、実施されたこれらの調節に関する情報を伝える手段を備えるセンサ組立体を提供することもまた必要である。
【００２１】
本発明によるセンサは、少なくとも２つのピクセル列を備えるように構成され、カウンタ（２７、３７）は、それぞれ個別に読み取られるように構成され、および／またはそれによって同じ行のピクセル（２４、３４）用のカウンタ（２７、３７）が対応する行の前列のそれぞれのカウンタ（２７、３７）からロード可能であるようにそれぞれ構成されることが可能である。カウンタ（２７、３７）の少なくとも一部が、ゼロから、または他のカウンタからロードされた値から積算を開始するように制御可能であるように構成されることができる。ここでの値「ゼロ」は、明確な整数ゼロ以外にも何らかの他の所定の定数を意味しうる。さらに、前述のカウンタ（２７、３７）の少なくともいくつかは、積算を毎回、他のカウンタ（２７、３７）からロードされた値から開始するように構成されうる。
【００２２】
図３は、本発明の１つの好ましい実施形態を示す。各ピクセル３４および関連づけられた光ダイオード３５について、別のＩ／Ｆコンバータ３６が提供される。ピクセル固有のカウンタ３７は、カウンタ３７の結果をより容易に読み取れるようにイメージング・スキャンの方向３９に互いに接続されており、また他方でＴＤＩイメージングを可能にするために、各ピクセル３４のカウンタ３７は、同じ行の前のピクセル列中のピクセル３４のカウンタ３７と平行してロード可能である。第１列のカウンタ３７は、例えば、ゼロにロードされるように構成されうる。これによりセンサ信号は容易にリセットできる。ＴＤＩイメージングに関し、本発明の解決法はこのために、制御信号に制御されるカウンタ３７が一方では定期的に積算し、他方では他のカウンタ３７からの信号を送受信するようにセンサを制御する手段を備える。説明したように、本構成は信号（またはＴＤＩ）の読み取り方向が電気的に反転することができるように実装されることができ、これによりＴＤＩモードのイメージングはどちらの方向でも可能である。
【００２３】
センサ電子部品は、最も外側のカウンタの結果が最も外側のピクセル列の側に設けられたシフト・レジスタ（ＴＤＩイメージングを考慮すると、明示的にセンサの連なる縁側部に配置されたシフト・レジスタ）に平行してロードされることができるように実装可能であり、シフト・レジスタは、１行のビットを順番に次々とシフトアウトするようにさらに構成される。そのようなセンサは、フルフィールド・イメージングおよびＴＤＩイメージングの両方で使用でき、その場合は、最小の場合、センサによって作製されるすべての画像データの出力について、ただ１つの出力信号しか必要でない。シフト・レジスタも、センサの両端部に設置されうる。
【００２４】
シフト・レジスタの第１端部は、シリアルデータ（例えば同じセンサ構成で構成された他の同一のモジュールからの）をロードするように構成されうる。そのため、センサによって検出された複数の分離したモジュールからなる画像情報は、単一の信号線路のみを介して読み取られるように構成されうる。
【００２５】
充分に小さな物理的ピクセル・サイズがセンサ用に選択された場合は、読み取られたピクセル信号を、より大きなエンティティ（例えば画像処理用に設けられたコンピュータ内の）を形成するように組み合わせることができる。画像信号を処理して、ＴＤＩイメージングの動作方向での分解能を高めることもでき、したがって、例えばフィンランド特許第９７６６５号に記載されているように、イメージングされる各対象に必要な放射線量／分解能を所望の値に最適化することができる。
【００２６】
各ピクセル行の最後に、シフト・レジスタにロードされる前にピクセル数値の所望の数を集計する加算回路に接続することも可能である。同様の加算回路が、シフトアウトされることが可能なピクセル数値の所望の数を加算するために、シフト・レジスタの出力端部に設置されると、センサ回路はピクセル・ビニング（すなわちピクセルを組み合わせてより大きなピクセルを形成する）をＸ方向およびＹ方向に直接実施できる。信号は、本発明のセンサから（例えば、最も外側のピクセル列から）直接読み取り可能であり、すなわち別個のシフト・レジスタから供給する必要がなく、そのような加算回路は、もちろん任意のそのような信号を読み取るためのピクセル列に接続して提供されることが可能である。
【００２７】
特に本発明の技術が、歯科用スキャン・イメージングに関連して使用される場合には、本発明の好ましい実施形態は、寸法が全体で１０ｍｍ×１５０ｍｍ程度のセンサを含み、これは一体構造のデバイスとして実装されるのではなく、ＣＭＯＳ回路を備えるいくつかのモジュールからなる。そのようなモジュールの電子部品は、好ましくはモジュールが矩形形状で寸法が、例えば１０ｍｍ×２０ｍｍ程度であるときに、画像情報の検出に関する限りの「デッド」領域が、明示的に、モジュールの短側部において極力小さいように構成される。そのような構成は、相互間の間隙が極力少なくモジュールがより容易に次々配置されることを可能にする。信号対雑音比、分解能、感度、部品数および他の特性を最適に組み合わせるために、モジュールで前述の短側部の方向に、すなわち実際にはセンサのスキャン方向に使用されるピクセル・サイズは、好ましくは３０〜５０ｐｍ程度であり、縦方向には実質的に１００μｍ以下程度である。センサに使用されるピクセル固有のカウンタは、好ましくは少なくとも６ビット、例えば１８ビットを備えるマルチビット・カウンタであり、本発明の実施形態によると、Ｉ／Ｆコンバータの最大周波数は、例えば４００ｋＨｚ程度である。このためイメージングの間に、カウンタ・オーバーフローとなる（すなわちカウンタがフルサイクルに到達する）大きなリスクは、通常使用される最長の積算時間においてすら存在しない。ＴＤＩイメージングのステッピング・スピード、言い換えるとピクセル対ピクセル転送またはＴＤＩの周波数は、３００〜８００Ｈｚ程度に調節されてよい。
【００２８】
カウンタはもちろん、オーバーフローを阻止する機構も備えることもできるが、同じようにカウンタのビット数も、ビットが増加する毎にカウンタのダイナミクスが倍増するのと同じ複雑さで容易に増加しうる。この他に、カウンタに接続して差し迫るオーバーフローの可能性を警告する機構、およびこれに基づいてセンサの機能を調節する手段を設けることも可能である。
【００２９】
本発明の他の好ましい歯科用実施形態において、センサのピクセル・サイズは、３０μｍまたはそれを下回るように構成される。センサの接続法は、好ましくは画像情報を積算する任意のカウンタの最も高いビットが、ピクセルの１つにおいて、最大ダイナミック・レンジの半分を超える量が使用されたことを示す「１」に変わったかを検出するように構成される。この形式により、口腔Ｘ線イメージングに特に適用可能なセンサから受信するそのような信号に基づいて、放射を終了させることができ、所与の制御信号に基づいて放射がすぐさま停止しなくても露光過多が効果的に阻止される。
【００３０】
本発明が提供する利点の１つは、特に口腔イメージングに関して、格別に急ぐ必要がなくセンサから画像情報を読み取ることができることにあり、その理由はゆっくり情報が読み取られても、例えば暗電流やノイズによる時間関数としての劣化が発生しないように、全画像が、デジタルの形態で格納されるためである。情報はまた繰り返し読み取り可能であるように構成できる。
【００３１】
さらに、カウンタは、バイナリ、グレイコードまたは疑似乱数数字発生装置を含むように構成可能である。カウンタ形式は、小区域用センサ用には、疑似乱数シーケンス・カウンタ、またはピクセルを追加またはビニングする際にはストレート・バイナリ・カウンタなど、実施によって適用されてよい。
【００３２】
以上、いくつかの好ましい実施形態に言及しつつ本発明を例示として説明した。ただし、特に技術の発展において本発明の基本的概念は多くの様々な形式で実施可能であり、その様々な実施形態は記載された例に限られることなく、添付の特許請求の範囲に定義された保護の範囲内で変形可能であることは当業者には明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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