(57)【要約】ディスクリートで非隣接ラジエーションセンサー（１０）からなるアレイと共に使用するラジエーション吸収物質から構成した遮蔽グリッド（７１）はこのようなセンサーを散乱ラジエーションから保護する。該センサーは、各々、幅（Ｗｐ）を有するラジエーション感受性区域を有しており、プロトタイル長さが展開される。プロトタイル幅はラジエーション感受性区域を整数で割算したものに等しい。プロトタイルはディスクリートセンサーのアレイをカバーするのに充分な複数個のプロトタイル（５０）が隣接して配列される場合にパターンを形成するプロトタイル内に完全に包含されるラジエーション吸収物質のピンホイールモチーフ（６９）を包含している。グリッドはこのパターンにおいてラジエーション吸収物質で構成される。
2005518528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のタイルを有する散乱ラジエーション遮蔽グリッドにおいて、各タイルはモチーフに配列されたラジエーション吸収物質を有するプロトタイルから複製されており、前記ラジエーション吸収物質のモチーフはラジエーション吸収物質の複数個の非重畳線形セグメントを有しており、前記セグメントは同じ長さを有しており、
前記プロトタイルは幅Ｗ（ｐ）、長さを有しており、且つ前記モチーフは全く前記プロトタイル内にあり、前記プロトタイル幅はＷ（ｐ）＝Ｗ／（Ｉ±Ｍ・Ｉ）及びＷ（ｐ）≠Ｗ＋Ｄであり、Ｗは幅Ｄを有する間隙間隔により離間された複数個の同じ寸法のラジエーショセンサーを有するラジエーション検知パネルのラジエーションセンサーのラジエーション感受性区域幅であり、その上に前記グリッドが位置されており、Ｉは整数であり且つＭは非整数である散乱ラジエーション遮蔽グリッド。
【請求項２】
請求項１において、Ｍが０．１０未満である散乱ラジエーション遮蔽グリッド。
【請求項３】
請求項２において、Ｗ（ｐ）＝Ｗ／Ｉである散乱ラジエーショングリッド。
【請求項４】
各々が幅と長さとを有するラジエーション感受性区域を有する複数個のセンサーからなるアレイを有しており、各ラジエーション感受性区域が幅Ｄを有する間隙空間により各隣接するラジエーション感受性区域により離隔されるように前記センサーが配列されているラジエーション検知パネル用のラジエーション吸収物質からなるパターンを有する散乱ラジエーション遮蔽グリッドを製造する方法において、
ａ）前記センサーの前記ラジエーション感受性区域の幅に対応するセンサー幅Ｗを決定し、
ｂ）幅Ｗ（ｐ）＝Ｗ／（Ｉ±０．０１Ｉ）、Ｗ（ｐ）≠Ｗ＋Ｄを有しており且つＩが整数であるプロトタイルを作成し、
ｃ）前記プロトタイル内にラジエーション吸収物質のピンホイールモチーフを生成し、
ｄ）前記プロトタイルから複製した複数個のタイルをタイル張りして前記タイル張りしたタイルのピンホイールモチーフの結合を有するパターンを生成する、
ことを包含している方法。
【請求項５】
請求項４において、ステップ（ｂ）において、前記プロトタイル幅がＷ（ｐ）＝Ｗ／Ｉである方法。
【請求項６】
ラジエーション供給源及びラジエーション検知パネルを有する露光システムでラジオグラムを生成する方法において、前記ラジエーション検知パネルは、各々が幅Ｗ及び長さを有するラジエーション感受性区域を具備する複数個のセンサーからなるアレイを有しており、前記センサーは、各ラジエーション感受性区域が幅Ｄを有する間隙空間により各隣接するラジエーション感受性区域によって離隔されるように配列されており、
プロトタイルから複製した複数個の実質的に同一のタイル張りしたタイルの結合を有するパターンに形成したラジエーション吸収物質を有するグリッドを前記ラジエーション供給源と前記パネルとの間に位置決めし、前記プロトタイルが幅Ｗ（ｐ）、長さ、前記ラジエーション吸収物質のピンホイールモチーフを有しており、前記ピンホイールモチーフが完全に前記プロトタイル内に包含されており、前記プロトタイルの幅がＷ（ｐ）＝Ｗ／ＩでありＩが整数である、
方法。
【請求項７】
ラジエーション吸収物質を有する散乱ラジエーション遮蔽グリッド及びその上に前記グリッドが位置決めされるラジエーション検知パネルにおいて、前記ラジエーション検知パネルは幅Ｄを有するラジエーション非感受性間隙空間により離隔されたラジエーション感受性区域幅Ｗを有する複数個の等しい寸法のラジエーションセンサーを有しており、前記グリッドラジエーション吸収物質はパターンを形成し、前記パターンは各々がプロトタイルから複製した複数個の実質的に同一のタイルの結合を有しており、前記プロトタイルは、
（ａ）幅Ｗ（ｐ）＝Ｗ／Ｉ、尚Ｉは整数、
（ｂ）長さ、
（ｃ）前記プロトタイル内に完全に包含されているラジエーション吸収物質のピンホイールモチーフ、
を有している散乱ラジエーション遮蔽グリッド及びラジエーション検知パネル。
【請求項８】
請求項８において、更に、前記検知パネルと関連するピクセル利得補正回路を有しており、且つＷ（ｐ）＝Ｗ／（Ｉ±０．１０Ｉ）及びＷ（ｐ）≠Ｗ＋Ｄである散乱ラジエーショングリッド及び検知パネル。
【請求項９】
請求項９において、更に、ラジエーション供給源を有しており、前記グリッドは前記パネルから固定され既知の距離において前記パネルと前記ラジエーション供給源との間に位置決めされており、前記プロトタイル幅Ｗ（ｐ）が前記パネル上の投影プロトタイル幅である散乱ラジエーショングリッド及び検知パネル。
【請求項１０】
各々が幅Ｗを有するラジエーション感受性区域を具備している複数個のセンサーからなるアレイを有するラジエーション検知パネル用の散乱ラジエーション遮蔽グリッド用の吸収物質用のパターンを製造する方法において、前記センサーは、各ラジエーション感受性区域が幅Ｄを有する間隙空間だけ各隣接するラジエーション感受性区域により離隔されるように配列されており、
ａ）前記センサーのラジエーション感受性区域Ｗの幅を決定し、
ｂ）幅Ｗ（ｐ）−Ｗ／Ｉであり、尚Ｉが整数であるプロトタイルを作成し、
ｃ）前記プロトタイル内にラジエーション吸収物質のピンホイールモチーフを生成し、
ｄ）前記プロトタイルから複製した複数個のタイルをタイル張りして前記パターンを生成し、前記パターンがタイル張りしたタイルのピンホイールモチーフの結合を有している、
ことを包含している方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数個の離隔されたディスクリートのラジエーション検知要素を有するラジエーション検知パネルと共に使用するラジエーション遮蔽グリッドに関するものであって、更に詳細には、モアレパターンを除去するためにこのようなグリッドを製造する方法及び結果的に得られるグリッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ラジエーションにより発生された画像をキャプチャするために微細なセンサーからなる二次元アレイを有するパネルを使用して直接的Ｘ線イメージングを行うことは当該技術において公知である。ラジエーションが、異なるラジエーション吸収区域を具備する物体を介して通過する場合に、そのラジエーションは画像に従って変調される。画像を表わす情報は二次元マトリクスに配列された個々のセンサーにおける複数個の電荷格納コンデンサ内に格納される電荷分布としてキャプチャされる。
【０００３】
Ｘ線画像は、画像形成中の物体からの散乱されるＸ線によりコントラストが減少される。主要なＸ線を通過させながら散乱されたＸ線を吸収するために散乱防止グリッドが長い間使用されている（Ｇｕｓｔｏｖ  Ｂｕｃｋｙ、米国特許第１，１６４，９８７号、１９１５年発行）。Ｘ線検知パネルの分解能が該グリッドの間隔と同等であるか又はそれより高い場合には、該グリッドからの画像のアーチファクト即ち人工的効果が見られる場合がある。Ｂｕｃｋｙは、散乱防止グリッド（勿論、物体ではない）の画像をぼかさせることによりその画像アーチファクトを除去するために散乱防止グリッドを移動させることを示唆している。散乱防止グリッドは線形又は交差型とすることが可能である。Ｂｕｃｋｙは、更に、フォーカス型散乱防止グリッドを示唆している。
【０００４】
散乱防止グリッドの構造に対する改善がグリッドを移動させることの必要性を減少させ、それにより装置及び散乱防止グリッドの運動とＸ線発生器との間のタイミングを簡単化させている。然しながら、このような装置からのフィルムがデジタル化される場合にモアレパターンアーチファクトが導入される場合がある。蛍光透視法用の像増強管もモアレパターンアーチファクトを発生する場合がある。スキャン方向に対して垂直に線形の散乱防止グリッドのバーを整合させることが公知であり且つ推奨されている（医学的イメージングの基本的物理（Ｔｈｅ  Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ）、Ｊｅｒｒｏｌｄ  Ｔ．  Ｂｕｓｈｂｅｒｇ、Ｊ．  Ａｎｔｈｏｎｙ  Ｓｅｉｂｅｒｔ、Ｅｄｗｉｎ  Ｍ．  Ｌｅｉｄｈｏｌｄｔ，Ｊｒ．、Ｊｏｈｎ  Ｍ．  Ｂｏｏｎｅ、ｃ１９９４ウイリアムズ・アンド・ウイルキンズ、ボルチモア、ｐｇ．１６２ｆｆ．）。
【０００５】
Ｘ線検知パネルが、フィルム又はラスタースキャンスクリーンではなくピクチャ要素又はＸ線センサーからなる二次元アレイから構成されている場合には、感受性区域の空間周波数と散乱防止グリッドの空間周波数との間のうなりが低い空間周波数を有する干渉パターン、即ちモアレパターンを発生する。Ｔｓｕｋａｍｏｔｏ  ｅｔ  ａｌ．に対して発行された米国特許第５，６６６，３９５号は、感受性区域ピッチの整数の一部であるグリッドピッチを具備する静的線形グリッドでモアレパターンを防止することを示している。
【０００６】
２つの場合が上述した特許において議論されている。第一のものにおいては、センサー要素間にデッドスペースが存在しないようにセンサーをアレイ上に位置決めさせることである。この場合には、グリッドピッチはセンサーピッチ、即ち隣接するセンサー中心間距離の整数小数に等しくされる。第二の場合には、センサーは、デッドスペース、即ちラジエーション検知に感受性のない間隙空間により離隔されている。この場合には、グリッドピッチは、センサーピッチに対応するようになされ且つグリッド要素が実質的に間隙空間上方に中心位置決めされるように検知パネルと相対的に安定な位置に保持される。
【０００７】
上述した場合における１つの問題は、隣接するセンサー要素間に間隙空間を有することのないラジエーション検知パネルの構造は技術的に問題であるということである。間隙空間が存在する場合には、ラジエーションセンサーアレイと相対的に固定した位置に散乱防止グリッドを維持することは、しばしば、実際的なことではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、ラジエーション検知パネルと相対的に正確な固定した位置決めを必要とすることがないか、又は、その代わりにモアレパターンを発生することを回避するために露光期間中にグリッドを移動させることを必要とすることのない非ラジエーション感受性間隙空間により離隔されたディスクリートな非隣接要素からなるＸ線ラジエーションセンサーアレイを入射散乱ラジエーションから遮蔽するグリッドに対する必要性が未だに存在している。グリッドと検知パネルとの間のミスマッチにも拘わらずモアレパターンを発生することを回避するグリッドに対する必要性が存在している。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、複数個のタイルを有する散乱ラジエーション遮蔽グリッドが提供され、各タイルはプロトタイルの複製したものであり、各プロトタイルはモチーフに構成したラジエーション吸収物質を有しており、前記ラジエーション吸収物質のモチーフはラジエーション吸収物質の複数個の非重畳線形セグメントを有しており、該線形セグメントは等しい長さを有している。該モチーフはピンホイールモチーフとすることが可能である。
【００１０】
各プロトタイルは幅Ｗ（ｐ）及び長さを有している。該モチーフは該プロトタイル内に完全に包含されている。プロトタイル幅Ｗ（ｐ）＝Ｗ／Ｉ±Ｍ・Ｉ及びＷ（ｐ）≠Ｗ＋Ｄである。Ｗは幅Ｄを有する間隙空間により離隔されている複数個の同じ寸法のラジエーションセンサーを有するラジエーション検知パネルのラジエーションセンサーのラジエーション感受性区域幅であり、その上にグリッドが位置決めされており、Ｉは整数であり且つＭは非整数である。
【００１１】
更に、本発明は、ラジエーション吸収物質を有する散乱ラジエーション遮蔽グリッド、及びその上に該グリッドが位置決めされるラジエーション検知パネルを提供している。ラジエーション検知パネルは幅Ｄを有するラジエーション非感受性間隙空間により離隔されているラジエーション感受性区域幅Ｗを有する複数個の等しい寸法のラジエーションセンサーを有している。グリッドラジエーション吸収物質は、各々がプロトタイルの複製である複数個の実質的に同一のタイルの結合を介してパターンを形成する。各プロトタイルは、幅Ｗ（ｐ）＝Ｗ／Ｉ、尚Ｉは整数、長さ、プロトタイル内に完全に包含されているラジエーション吸収物質のピンホイールモチーフを有している。
【００１２】
更に、本発明により提供されるものは、各々が、幅Ｗ及び長さを有するラジエーション感受性区域を具備している複数個のセンサーからなるアレイを有するラジエーション検知パネル用の散乱ラジエーション遮蔽グリッド用の吸収物質用パターンを製造する方法が提供され、該センサーは、各ラジエーション感受性区域が幅Ｄを有する間隙空間により各隣接するラジエーション感受性区域によって離隔されるように配列されている。本方法は、
ａ）センサーのラジエーション感受性区域の幅に対応するセンサー幅Ｗを決定し、
ｂ）幅Ｗ（ｐ）＝Ｗ／Ｉ、尚Ｉは整数である、を有するプロトタイルを作成し、
ｃ）該プロトタイル内にラジエーション吸収物質のピンホイールモチーフを生成し、
ｄ）各々がパターンを生成するためのプロトタイルの複製である複数個のタイルをタイル張りし、該パターンはタイル張りしたタイルのピンホイールモチーフの結合を有している、
ことを包含している。
【００１３】
又、各々が幅Ｗ及び長さを有するラジエーション感受性区域を具備している複数個のセンサーからなるアレイを有するラジエーション検知パネル用のラジエーション吸収物質のパターンを有する散乱ラジエーション遮蔽グリッドを製造する方法が提供され、該センサーは、各ラジエーション感受性区域が幅Ｄを有する間隙空間により各隣接ラジエーション感受性区域によって離隔されるように配列されており、本方法が、
ａ）該センサーのラジエーション感受性区域の幅に対応するセンサー幅Ｗを決定し、
ｂ）幅Ｗ（ｐ）＝Ｗ／Ｉ±（０．１０Ｉ）、Ｗ（ｐ）≠Ｗ＋Ｄであり尚Ｉが整数である、を有しているプロトタイルを作成し、
ｃ）該プロトタイル内にラジエーション吸収物質のピンホイールモチーフを生成し、
ｄ）各々がタイル張りしたタイルのピンホイールモチーフの結合を有するパターンを生成するためにプロトタイルの複製である複数個のタイルをタイル張りする、
ことを包含している。
【００１４】
別の実施例においては、ラジエーション供給源及びラジエーション検知パネルを有する露光システムでラジオグラムを発生する方法が提供される。該ラジエーション検知パネルは、各々が幅Ｗと長さとを有するラジエーション感受性区域を具備している複数個のセンサーからなるアレイを有している。該センサーは、各ラジエーション感受性区域が幅Ｄを有する間隙空間だけ各隣接するラジエーション感受性区域により離隔されるように配列されている。本方法は、複数個の実質的に同一のタイル張りしたタイルの結合を有するパターン内に生成したラジエーション吸収物質を有するグリッドをラジエーション供給源とパネルとの間に位置決めさせることを包含しており、各タイルはプロトタイルの複製であり、各プロトタイルは幅Ｗ（ｐ）、長さ、ラジエーション吸収物質のピンホイールモチーフを有しており、該ピンホイールモチーフはプロトタイル内に完全に包含されており、プロトタイルの幅はＷ（ｐ）＝Ｗ／Ｉであり、尚Ｉは整数である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下の詳細な説明を介して、同様の参照番号は図面の全てにおける同様の要素を参照している。本文脈において、タイリング即ちタイル張りは、複数個のタイルからなる大きな区域を形成するためにタイルを隣接して並置することにより配置させることによって各々がプロトタイルの複製である複数個のタイルの組立のことを意味している。「数学的科学における一連の本（Ａ  ｓｅｒｉｅｓ  ｏｆ  ｂｏｏｋｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ  ｓｃｉｅｎｃｅｓ）」、Ｖｉｃｔｏｒ  Ｋｌｅｅ編、著作権１９８７、２０頁、基本的概念、パラグラフ１．２「数個の形状のタイルでのタイル張り（Ｔｉｌｉｎｇｓ  ｗｉｔｈ  ｔｉｌｅｓ  ｏｆ  ａ  ｆｅｗ  ｓｈａｐｅｓ）」において説明されているように、モノヒードラル（ｍｏｎｏｈｅｄｒａｌ）タイリングは複数個の同一の寸法及び同一のタイルを組立てるプロセスである。これらのタイルの各々はプロトタイルから複製される。本説明においては、タイリング即ちタイル張りのことを参照する場合に、モノヒードラルタイリングのことを暗示し、且つ「プロトタイル」を参照する場合には、受け入れられている用語法と一貫して、一群の同一の寸法及び形状のタイルの個々のタイルのことを意味する。このようなプロトタイルは仮想的なもの、即ち数学的表現としてのみ存在するものであるか、又は表示されたソフト又はハードの画像として物理的な形態をとる場合がある。プロトタイルがそのプロトタイル内に、ここにおいては「モチーフ」として参照するデザインを包含している場合には、タイル張りした全てのプロトタイルの結合したモチーフがパターンを形成する。
【００１６】
特定のグリッドを発生するために使用することが可能な無限の数の関連するプロトタイルが存在している。グリッドの任意の繰返し単位は、その繰返しパターンのプロトタイルから発生されるということが可能である。プロトタイル輪郭は均等なプロトタイルを選択するためにＸ又はＹ方向において変換することが可能である。通常、最大の対称性を示すモチーフが好適であるが、このことは必要なことではない。最も高い対称性のモチーフに対する優先性は、モチーフ構造と機能との間の関係が視覚的により容易に明らかであるということに基づいている。
【００１７】
次に、図１を参照すると、Ｘ線イメージング適用例に対して有用なラジエーション検知パネル１０の一部が示されている。
【００１８】
パネル１０の該部分は規則的なパターンに配列された複数個のセンサー１２を有している。各センサーはスイッチングトランジスタ１４及びラジエーション検知電極１６を有しており、該電極はセンサーラジエーション検知区域を画定する。各ラジエーション検知区域は幅「Ｗｓ」及び長さ「Ｌｓ」を有しており、且つ間隙空間「Ｓ」により隣接するラジエーション検知区域から離隔されている。この間隙空間は実質的に入射ラジエーションを検知することが不可能である。該センサーと関連して、センサー長さに沿ってセンサーピッチ「ＰL」及びセンサー幅に沿ってのセンサーピッチ「ＰW」が存在している。
【００１９】
図２は、図１における矢印２−２に沿って見た場合のパネル１０のより小さな部分の概略断面図を示している。本発明を例示するために使用するセンサーは本願出願人に譲渡されておりＬｅｅ  ｅｔ  ａｌ．に対して発行された米国特許第５，３１９，２０６号において及び本願出願人に譲渡されておりＬｅｅ  ｅｔ  ａｌ．に対して発行された米国特許第６，０２５，５９９号において記載されているタイプのものである。
【００２０】
このタイプのセンサーは、誘電体支持ベース２０を有している。このベース２０上にスイッチングトランジスタ２２が構成されており、それは、通常、薄膜技術を使用して構築されたＦＥＴである。このＦＥＴは半導体物質２５、ゲート２４、ソース２６、ドレイン２８を包含している。このＦＥＴに隣接して第一電極３０が構築されている。誘電体層３２がこのＦＥＴ及び第一電極３０の上に位置されている。次に、第一電極３０とＦＥＴ２２とにわたってコレクタ電極３４が位置されている。該コレクタ電極の上にバリア即ち絶縁層３６が配置されており、且つ絶縁層３６の上にラジエーション検知層３８が設けられており、それは、好適には、非晶質セレンからなる層である。第二誘電体層４０がラジエーション検知層の上に付着形成されており、且つ上部電極４２が上部誘電体層の上に付着形成されている。
【００２１】
バリア即ち絶縁層３６、ラジエーション検知層３８、第二誘電体層４０、上部電極層４２は全てのＦＥＴ及びコレクタ電極にわたって延在する連続した層である。
【００２２】
動作について説明すると、上部電極と第一電極との間にＤＣ電圧を印加することにより該センサーに対して静電界を印加する。Ｘ線ラジエーションに露光されると、ラジエーション検知層内に電気とホールとが形成され、それらは該静電界の影響下において上部電極とコレクタ電極とへ移動する。各コレクタ電極はその直上の区域からの電荷、及び直接的な電極区域外側の幾つかの周辺電荷を収集する。従って、このタイプのセンサーと関連する実効ラジエーション感受性区域「Ｗ」が存在しており、それはコレクタ電極の物理的面積よりも幾分大きい。該感受性区域はデッドスペースＤだけ離隔されている。実効感受性区域が電極区域に等しい場合には、Ｄは間隙Ｓ空間となる。
【００２３】
ラジエーション検知層がカラム化された実施例においては、即ちラジエーション検知層がコレクタ電極から孤立したカラムにおいて上方へ延在する場合には、ラジエーション感受性区域はコレクタ電極の物理的面積と同一である。このことは、ラジエーション変換蛍光層と共にホトダイオードを使用するタイプのセンサーにおいて言えることである。このような場合には、該蛍光層は、通常、ホトダイオード上方へ上昇するディスクリートなカラムとして構成される。
【００２４】
本発明を説明する場合に、それがセンサーの物理的面積と同じであるか否かに拘わらず、ラジエーション感受性である実際の区域を指し示すものとして「ラジエーション感受性区域」という用語を使用し、且つ「不透明」という用語はラジエーション吸収物質のことを示す。更に、実際的な使用において、散乱防止グリッドは（ａ）三次元であり且つ（ｂ）時折ラジエーション検知層の表面から離隔して位置決めされるので、プロトタイル幅及びプロトタイル長さという用語は、プロトタイルがグリッド面内にある場合に、感受性表面上へのその投影した画像がプロトタイル寸法及び感受性表面寸法の間の所要の関係を満足するようなプロトタイルの幅及び長さのことを意味する。設計目的のために、これはグリッドの幅及び長さに平行なグリッドを介しての任意の面とすることが可能である。好適には、この面は感受性表面に最も近い面である。最後に、グリッドは、通常、その幅及び長さに垂直な高さを有するものとして説明するが、この高さはラジエーション供給源から放射方向に分散する経路である場合のある入射ラジエーション経路と整合させた不透明な要素を具備するグリッドを製造するためにこの高さは垂直線に関して傾斜させることが可能であることを理解すべきである。このタイプのグリッド要素の配向状態も当該技術において公知であり、且つこのように傾斜した壁を有するグリッドはＭｏｏｒｅ  ｅｔ  ａｌ．に対して発行された米国特許第４，９５１，３０５号において説明されている（特に、Ｍｏｏｒｅ、図８）。このように配向させた要素を具備するグリッドは、尚且つ、グリッドの高さに対する参照が存在する場合に包含されているものと考えられる。
【００２５】
実際上、特にグリッドが感受性表面と接触して又は近接して配置される場合には、投影寸法と実際の寸法とは実質的に同一であり、その場合には、実際の寸法を使用することが便利である。投影したグリッドと感受性区域との間の関係について、グリッドの要素とセンサーの対応する要素との間のミスマッチの百分率の観点から説明する。
【００２６】
図３は上述したタイプのラジエーション検知パネルの一部を示しており、散乱ラジエーション遮蔽グリッド４４の一部がパネルの上方に配置されている。この図に示されるように、本グリッドはパネルの幅及び長さに沿って整合された複数個の不透明なストリップ４６及び４８からなるパターンを有している。
【００２７】
このタイプの散乱防止グリッドは入手可能な散乱防止グリッドの一般的なタイプであり且つ容易に製造することが可能である。例えば、Ｐｅｌｌｅｇｒｉｎｏ  ｅｔ  ａｌ．に対して発行された米国特許第５，６０６，５８９号を参照すると良く、それは、このような十字架グリッド及びその製造方法及び医学的ラジオグラフィーにおける使用を開示している。
【００２８】
然しながら、上述したタイプのラジエーション検知パネルを具備するグリッドのこのタイプの使用は、米国特許第５，６６６，３９５号においてＴｓｕｋａｍｏｔｏ  ｅｔ  ａｌ．により教示されているように、グリッドが下側に存在するラジエーションセンサーからなるアレイに対する関係において固定されており、グリッドピッチがアレイピッチと同一であり、且つグリッドのバーが間隙空間の中心線と整合されていない限り、モアレパターンを発生させ易い。このような関係は検知パネルとグリッドとの間にゼロ％のミスマッチを必要とする。
【００２９】
本発明は、従来技術のグリッドの正確な配置を必要とすることなしに、モアレパターンを発生することのない吸収物質のパターンを具備するグリッドを使用する。図３に明確に示した如く、グリッド４４の吸収物質パターンは、下側に存在する感受性区域１１からなるアレイの間隙空間即ちデッドスペースと整合していない。Ｔｓｕｋａｍｏｔｏのグリッドと異なり、グリッド４４は任意の箇所に配置させることが可能であり、尚且つ、半径方向ラジエーションに対する整合限界内において効果的に機能する。更に、本グリッドはラジエーション露光期間中に移動させることが可能である。
【００３０】
グリッドを形成するためにタイル張りされたタイルの各々はプロトタイルの複製であり、該プロトタイルはグリッドの不透明パターンを構成するために使用されるモチーフ５２を包含している。図３Ａにおいて、このモチーフは十字架である。このプロトタイルのモチーフは、タイルがタイル張りされる場合に、結合されたタイル張りされた複数個のタイルのパターンが図３に示したグリッドパターンを形成するように選択される。図３Ａにより良く示されるように、プロトタイル５０は幅ＷP及び長さＬPを有している。プロトタイルの幅ＷPにとっては整数Ｉにより割算したパネルのセンサーのラジエーション感受性区域１１の幅Ｗｓに等しい。従って、ＷP＝Ｗｓ／Ｉである。殆どの場合においてＩ＝１である。同じことが感受性区域の長さＬｓに対してプロトタイルの長さＬｐに対しても適用可能であり、この場合も、Ｌｐ＝Ｌｓ／Ｂであり、尚Ｂは整数であり、更に、好適に、Ｂ＝１である。
【００３１】
次に、図１１を参照すると、グリッド９４は吸収物質用のパターンを発生するために図１１における点線で示したプロトタイル９０から複製した複数個のタイルをタイル張りすることにより本発明に基づいて構成されている。該図中におけるラジエーション吸収物質は太い黒色のセグメントとして示してある。プロトタイル９０及びグリッド９４は図中において寸法通りに示していない。プロトタイルは詳細を与えるためにグリッドと比較して拡大されている。
【００３２】
図１１Ａにより良く示されるように、プロトタイル９０も幅Ｗｐ及び長さＬｐを有している。プロトタイルの幅Ｗｐはパネルのセンサーのラジエーション感受性区域１１の幅Ｗｓを整数Ｉで割算したものに等しい。従って、Ｗｐ＝Ｗｓ／Ｉである。殆どの場合において、Ｉ＝１である。同じことが感受性区域の長さＬｓに対するプロトタイルの長さＬｐに対しても適用可能であり、この場合もＬｐ＝Ｌｓ／Ｂであり、尚Ｂは整数であり、この場合も好適にはＢ＝１である。
【００３３】
該プロトタイルはモチーフ９２を包含しており、それはラジエーション吸収物質を表わしている。図１１Ａにおいて、このモチーフは「ピンホイール」である。そのモチーフは、プロトタイル９０から派生したタイルをタイル張りした場合に、該複数個のタイルのモチーフがタイルのタイル張り時に結合して図１１に示したパターンを形成する。これはグリッド内の不透明物質に対するパターンである。
【００３４】
図４Ａ及び７Ａの夫々のプロトタイル６９，７８に示したピンホイールモチーフは好適なモチーフである。図３Ａに示した十字架のモチーフ及び図８Ａにおける比較例に示したダイヤモンドのモチーフと異なり、ピンホイールのモチーフはモチーフの中心において「交差領域」を有するものではない。十字架モチーフの交差領域は、十字架の二つの対角線状の線形セグメントが重なり合う、例えば「Ｘ」の線等が重なる位置である。該線形セグメントは、例え概念的のみの場合であっても、交差領域においてオーバーラップするので、タイルの幅又は長さに沿ってのラジエーション吸収物質の区域は、その他の位置におけるよりも交差領域においてより小さい。ピンホイールモチーフはタイル内のこのような交差領域を回避している。
【００３５】
ピンホイールモチーフにより達成される交差領域の除去は、交差領域におけるラジエーション吸収物質の減少された面積により発生されるモアレ「ホットスポット」を除去する。交差領域を除去することにより、モアレパターンの変調及び全体的な知覚が減少される。モアレパターン知覚における例示的な減少は、図４Ｃ及び８Ｃにおける結果的に発生するモアレパターンを比較する場合に示される。図４Ａのピンホイールモチーフ６９はグリッドに組立てられた場合に図４Ｂに示したパターン状のグリッド７１を形成する。このグリッド７１は図４Ｃに示したモアレパターン７３を発生する。図４Ａ，Ｂ，Ｃ、７Ａ，Ｂ，Ｃ、８Ａ，Ｂ，Ｃにおいて、プロトタイル、グリッド、結果的に発生するモアレパターンは寸法通りに示したものではない。そのプロトタイルはグリッドと比較して拡大されており、且つそのグリッドは対応するモアレパターンと比較して拡大してあり、興味のある特徴をより良く例示している。
【００３６】
コンピュータシミュレーションにおいて、図４Ｂのグリッド７１は１．０％のモアレパターン変調を発生し、一方図８Ａのダイヤモンドモチーフ８４から組立てたグリッド８６（図８Ｂ）は図８Ｃに示したモアレパターン８８を発生し、シミュレーションにおける変調は１１．２％であった。モアレパターン変調は、パターンの最高振幅と最低振幅との間の差を全体的なモアレパターンの最高振幅により割算し、１００で乗算したものである。モアレパターンの変調百分率はモアレパターンの知覚の表示であり、高振幅領域と低振幅領域との間の差が大きければ大きい程、モアレパターンの知覚はより大きい。
【００３７】
図４Ａ，Ｂ，Ｃと同様に、図７Ｂは図７Ａに示したプロトタイル７８から複製した複数個のタイルの組立てた形態であるグリッド８０を示している。プロトタイル７８のラジエーション吸収物質はプロトタイル６９のラジエーション吸収面積よりもより高いプロトタイル面積の百分率を占有する。図７Ｃはラジエーション検知パネルとのミスマッチが５％である場合の図７Ｂに示したグリッドから発生するモアレパターン８２を示している。
【００３８】
ピンホイールモチーフも散乱防止グリッドと検知パネルとの間のミスマッチに対してその他のプロトタイルモチーフよりもより影響が少ない。図５及び６に示したように、ピンホイールモチーフを具備するタイルを有するグリッドから発生するモアレパターン変調は、グリッドと検知要素との間のミスマッチが増加する場合に中程度に増加する。図５におけるモアレパターン７５はグリッドのタイルと検知パネルのセンサーとの間の１０％のミスマッチの場合のシミュレーションである。この構成は４．７％の変調を示し、且つシミュレーションにおいてラジエーション透過値は７０．５％である。図６のモアレパターン７６は２０％のミスマッチでシミュレーションしたものであり、１０．０％の変調を示し、且つシミュレーションにおけるラジエーション透過値は７２．１％であった。
【００３９】
図９は、３つのプロトタイルモチーフ、即ち本発明の図４Ａに基づくピンホイールモチーフ、上述したような図３Ａの十字架モチーフ、Ｔｈｅｒｍｏ  Ｔｒｅｘ（現在ホロジック（Ｈｏｌｏｇｉｃ）により所有）に対するＰｅｌｌｅｇｒｉｎｏ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，６０６，５８９号に示されている図８Ａのダイヤモンドモチーフに対し検知パネルと散乱防止グリッドとの間のミスマッチの百分率の関数としての計算したモアレパターン振幅を示したグラフである。図９のグラフは、図３Ａに示した十字架モチーフ（三角形記号）は散乱防止グリッドと検知パネルとの間のミスマッチに対し高度に感受性がある。然しながら、ダイヤモンド（正方形記号）（図８Ａ）及びピンホイール（点上正方形記号）（図４Ａ及び７Ａ）モチーフは感受性が著しく小さく、ピンホイールモチーフは散乱防止グリッドと検知器パネルとの間のミスマッチに対して最も感受性が低い。要素即ちグリッドのタイルの投影寸法が例え変化した場合であっても、ピンホイールを使用したグリッドの場合にはモアレパターンの振幅は小さいままである。このことは、例えば、Ｘ線供給源からグリッドへ又はグリッドから検知器への距離が変化する場合に発生する。更に、グリッド構造における製造偏差は、ピンホイールモチーフが使用される場合には、モアレパターンを発生する場合により欠点が少ない。
【００４０】
Ｄｉｃｋｅｒｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．に対して発行された米国特許第５，２５９，０１６号に開示されている技術を使用して多数の異なるグリッド構成を製造することが可能である。直線以外の形状を有するラジエーション吸収グリッドを製造するために写真技術を使用することがこの文献に示されており且つ本発明を使用して構成するグリッドを製造するために使用することが可能であり、その場合に、不透明なグリッドストライプは直線以外のものである。Ｍｏｏｒｅ  ｅｔ  ａｌ．に対して発行された前述した米国特許第４，９５１，３０５号も複雑なグリッド形状を製造する方法を教示している。
【００４１】
上の説明はＸＹ面内のグリッド構成に制限されているが、このグリッドはｚ軸に沿った第三の寸法を有することが理解され、即ちグリッド壁は高さを有している。壁高さは壁の厚さの約２乃至１６倍の範囲である。好適な高さ比は約６乃至１２である。プロトタイル幅に対する壁厚さの比は約１／１０乃至１／２の範囲であり、好適な比は約１／６である。
【００４２】
ラジエーションは垂直、即ちｚ軸に沿って以外の異なる角度でパネル上に入射するので、パネル上のグリッドの投影は、ラジエーション感受性表面からのグリッドの距離に依存して、且つ、ある程度、ラジエーション供給源の距離及び特性に依存して、拡大され且つ歪みが発生される。
【００４３】
例えば、コリメート型ラジエーション供給源は倍率又は歪み効果を発生することはなく、一方点供給源は両方を発生する。これらの効果は当該技術において良く理解されており、パネル上への投影が上に展開した基準を満足するようにプロトタイルを使用してグリッドを設計することによりグリッド構成に対する適切な補償を行う。これらの効果はグリッドを感受性区域の近くに、且つ、好適には、密接して配置することにより、且つグリッド壁高さを最小とすることにより最小とされる。
【００４４】
要約すると、グリッドは本発明に基づいて以下の如くに構成される。第一に、パネルセンサーの実効ラジエーション検知区域を決定してラジエーション感受性区域を識別し、且つ次いで、上に与えた関係に従ってプロトタイル寸法を決定する。次に、プロトタイル内に所望のモチーフを作成する。次いで、そのプロトタイルを複製し且つ複数個のタイルを組立てて結合したタイルのモチーフから発生するグリッドのパターンを作成する。パターンを作成するために、オリジナルのプロトタイルと共にプロトタイルの鏡像を使用することも可能である。次いで、このパターンをラジエーション吸収物質に対して使用し、それは散乱防止グリッドを形成する。この物質は鉛とすることが可能である。該グリッドは、前述したＤｉｃｋｅｒｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．、Ｐｅｌｌｅｇｒｉｎｏ  ｅｔ  ａｌ．、又はＭｏｏｒｅ  ｅｔ  ａｌ．への米国特許の教示に従って構成することが可能である。グリッドがセンサーと接触するものでなく且つラジエーション供給源が点供給源である場合には、プロトタイル設計は、上述した如き、感受性区域上へのグリッドの投影に基づくものである。
【００４５】
上の説明により要約されるように、完全に製造上の欠陥なしで正確に所要の吸収物質間隔及び厚さを有するグリッドを得ることは非常に困難である。更に、熱膨張がグリッド要素間隔を幾分変化させる場合があり、且つ据え付け期間中のシフトがグリッド要素と検知パネルとの間の元々計算した距離を変化させる場合があり、従ってＷ（ｐ）＝Ｗ／Ｉの関係は最早絶対的に真ではない。驚くべきことに、検知パネルが、殆ど常にそうであるように、関連する利得制御回路を包含している場合には、特定の検知パネル及びグリッド位置決めに対する理論的に最適なグリッドパターンからの幾分の逸れは許容可能であることが観察された。
【００４６】
利得制御回路は、検知パネルが一様な強度のラジエーションにより照射される場合に、各センサーの出力が同じとなるように、各センサー又はピクセルの個々の出力を補正することによりこのようなセンサーのアレイにおける異なる個別的なセンサーの異なる出力レベルを補償するために使用される。典型的なデジタル利得補正システムにおいては、このことは、キャリブレーションステップが関与し、それにより画像検知システムにおいて検知パネルを使用する前に、そのパネルを所定レベルの強度にあるラジエーションに対して露光させる。個々のセンサーの出力の各々を記録し且つ各個別的なセンサーに対し、補正係数が発生され、通常、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）内に格納される。画像が得られると、各センサーの生の出力がＬＵＴからの対応する補正係数により補正される。
【００４７】
本発明によれば、グリッドが所定位置にある状態でキャリブレーションステップが行われる場合に、実質的に一様な照明レベルの代わりに、グリッド画像がパネル上に投影され、計算された寸法から高々＋又は−１０％のグリッド吸収物質パターンにおける変動は利得補正システムにより補償される。従って、そのパターンがプロトタイル幅Ｗ（ｐ）＝Ｗ／（Ｉ±０．１Ｉ）及びＷ（ｐ）≠Ｗ＋Ｄに対応する製造したグリッドは尚且つ問題となるようなモアレパターンを発生することのないグリッドとなる。
【００４８】
図１０はラジオグラムを得るためのシステムにおけるこのグリッドの使用を例示している。このシステムは、ラジエーション供給源６０を包含しており、それは、典型的に、ラジエーションビーム６２を射出するＸ線供給源である。ターゲット即ち患者６４がビーム経路内に配置されている。患者の反対側には、グリッド６６と検知パネル６８の結合が配置されている。該グリッドは本発明に基づいて作成したグリッドであり且つ例えば、前述した図１１に示したような吸収物質からなるパターンを有している。グリッドの６６の後ろ側のそれから固定した距離に、例えば図１及び２に関連して先に説明したパネル等のラジエーション検知パネル６８が位置決めされている。このパネルはワイヤ７０を介して制御コンソール７２へ接続されており、該コンソールはディスプレイスクリーン７４及び／又はラジオグラムのハードコピーを発生するためのハードコピー出力装置（不図示）を包含することが可能である。典型的に、該制御コンソールは、又、複数個の画像処理回路を包含しており、それらは全て当該技術において公知である。好適には、利得制御回路が包含されており、それは検知パネル自身の一部としてか又は制御コンソールの一部として包含されている。
【００４９】
好適には、該グリッドは元々Ｗ（ｐ）＝Ｗ／Ｉであるように設計されている。然しながら、製造欠陥、熱的変化、据え付けたグリッドと検知パネルとの間の実際の間隔又はこのような関係が正確に満足されることがないというその他の理由に起因するものであっても、実際のグリッドパターンが上述したＷ（ｐ）＝Ｗ／（Ｉ±０．１０Ｉ）の関係を満足する限り、このようなグリッドは許容可能なものである。
【００５０】
ラジオグラムを得る場合に、最初に、検知パネルのブランク露光、即ちターゲットが存在することのない場合の露光を得且つ平坦な電界出力画像、即ち画像区域にわたって一様な密度を有するものを発生するために利得制御回路を使用することによりシステムのキャリブレーションを行う。次いで、ターゲットを所定位置に配置させ且つラジエーションに露光させる。そのラジエーションは、ターゲットを横断し且つグリッドを透過して検知パネル上に入射する場合に画像によって変調される。その結果得られる画像は実質的にモアレ干渉パターンがないものであることが判明した。グリッドが露光期間中に静止状態であったか又はグリッドが検知パネルの面に実質的に平行な面内において露光期間中にグリッドを移動させる移動支持体上に装着されているかに拘わらず、同一の結果が得られた。
【００５１】
感受性区域アレイと相対的にグリッドの配置に拘わらずに不透明区域が常に感受性区域の同一の両の区域をカバーするように照射不透明区域のグリッドを設計することにより非ラジエーション感受性間隙空間により分離された感受性区域からなるアレイを具備するラジエーション検知パネル上に入射する散乱ラジエーションを制限するためのグリッドを教示する上の開示の利点を有する者はこの結果を達成するために多数の態様で本発明を修正することが可能である。これらの修正は、特許請求の範囲内に包含されるものと解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】ラジエーション検知センサーからなるアレイを有する典型的なラジエーション検知パネルの一部の概略図。
【図２】二個のこのようなアレイセンサーを示した２−２線に沿っての図１のパネルの断面図。
【図３】グリッドがパネルとミスマッチされている検知パネル上に配置した散乱防止グリッドの概略図。
【図３Ａ】図３のグリッドにおいて使用する十字架プロトタイルを示した概略図。
【図４Ａ】本発明に基づくピンホイールプロトタイルを示した概略図。
【図４Ｂ】図４Ａに示したプロトタイルから複製した複数個のタイルの組立からのグリッドを示した概略図。
【図４Ｃ】ラジエーション検知パネルとのミスマッチが５％である場合の図４Ｂに示したグリッドから発生するモアレパターンを示した概略図。
【図５】ラジエーション検知パネルとのミスマッチが１０％である場合の図４Ｂに示したグリッドから発生するモアレパターンを示した概略図。
【図６】ラジエーション検知パネルとのミスマッチが２０％である場合の図４Ｂに示したグリッドから発生するモアレパターンを示した概略図。
【図７Ａ】本発明に基づく別のピンホイールプロトタイルを示した概略図。
【図７Ｂ】図７Ａに示したプロトタイルから複製した複数個のタイルの組立から得られるグリッドを示した概略図。
【図７Ｃ】ラジエーション検知パネルとのミスマッチが僅かである場合の図７Ｂに示したグリッドから発生するモアレパターンを示した概略図。
【図８Ａ】比較例としてのダイヤモンドプロトタイルを示した概略図。
【図８Ｂ】図８Ａに示したプロトタイルから複製した複数個のタイルの組立から得られるグリッドを示した概略図。
【図８Ｃ】ラジエーション検知パネルとのミスマッチが僅かである場合の図８Ｂに示したグリッドから発生するモアレパターンを示した概略図。
【図９】モアレ振幅対グリッド及びアレイミスマッチのグラフを示した概略図。
【図１０】ラジエーション供給源、ラジエーション検知パネル、該供給源と該ラジエーション検知パネルとの間の固定した距離に配置したグリッドを有するターゲットのラジオグラムを得るためのシステムを示した概略図。
【図１１】本発明の１実施例に基づくプロトタイルを使用して設計されており検知パネル上方に配置した散乱防止グリッドを示した概略図。
【図１１Ａ】図１１のグリッドを作成するために使用したプロトタイルを示した概略図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【国際調査報告】
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