(57)【要約】  フラットＸ線検出器において、電磁妨害（ＥＭＩ）は、共通ライン２８とＰＣＢの基準面２９との間のピックアップループを開放することによって、又は光導電体１２の各行について共通供給ラインと基準面２９との間に永続的接続部３３を設けることによりピックアップループのサイズを縮小させることによって、低減される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線検出器であって、当該検出器に入射するＸ線の強度に応じた電荷を発生するための少なくとも１つの光導電体と、前記少なくとも１つの光導電体に入力を供給する少なくとも１つの供給ラインとを有し、前記供給ラインは、一端において基準と接続され、前記少なくとも１つの供給ラインの他端には電気的接続が与えられていない、検出器。
【請求項２】
請求項１に記載の検出器であって、複数の行を有し、各行は、少なくとも１つの光導電体を有し、各行は、当該行において当該光導電体又は各光導電体に入力を供給するための供給ラインを有し、各供給ラインは、一端において共通基準面に接続され、櫛様構造を規定するように各供給ラインの他端には電気的接続が与えられていない、検出器。
【請求項３】
請求項２に記載の検出器であって、上位セットの行と下位セットの行とを有し、各セットの行は、当該検出器の対応の上位及び下位セクタにおいて電気的に分離した伝導をなす櫛様構造を形成する、検出器。
【請求項４】
請求項２に記載の検出器であって、各行は、複数の光導電体と当該検出器に入射したＸ線の強度に応じたチャージ信号を搬送するための読出ラインとを有する、検出器。
【請求項５】
請求項４に記載の検出器であって、各読出ラインは、チャージ増幅器に接続される、検出器。
【請求項６】
請求項２に記載の検出器であって、各供給ラインは、共通供給ラインを介して前記基準に接続される、検出器。
【請求項７】
請求項６に記載の検出器であって、前記複数の行について前記共通供給ラインと前記基準との間に永続的接続部が設けられる検出器。
【請求項８】
請求項７に記載の検出器であって、複数の隣接行について前記共通供給ラインと前記基準との間に永続的接続部が設けられる検出器。
【請求項９】
Ｘ線検出器であって、
２つの端部行及び複数の中間行を有する複数の行の光導電体であって、各行が、少なくとも１つの光導電体を有し、各行が、これに関連して当該検出器に入射したＸ線の強度に応じてチャージ信号を搬送するための読出ラインを有する光導電体と、共通供給ラインに接続される共通ラインとを有し、端部行及び少なくとも１つの中間行について前記共通供給ラインと共通基準面との間に永続的接続部が設けられている、検出器。
【請求項１０】
請求項９に記載の検出器であって、前記行の各々は、共通ラインに接続される複数の光導電体を有する、検出器。
【請求項１１】
請求項１０に記載の検出器であって、各読出ラインは、チャージ増幅器に接続されている、検出器。
【請求項１２】
請求項９に記載の検出器であって、各中間行について前記共通供給ラインと前記共通基準面との間に永続的接続部が設けられる、検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くＸ線検出器に関し、特に、さもなくばその構成部の動作効率を低下させてしまう誘導ノイズを低減するようにした構成を有するＸ線検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に大型のマトリクス状の構成及び集積回路において用いられる場合の感応性電子構成部は、電磁妨害の影響を受け易い。回路内の電磁信号の誘導は、感応性電子構成部の動作及び性能を妨害し、またその信頼性を低下させることがある。ＥＭＩソース放出は、電流が流れることの可能な伝導パスを介した伝導電圧若しくは電流カップリング、又は電磁波伝搬による空間又は材料を介した電界若しくは磁界カップリングとなりうる。
【０００３】
同様に、交番磁界は、フラットＸ線検出器のもののような大型マトリクス形構造の半導体により構成される機器の動作効率に重大な問題を引き起こす可能性がある。代表的な検出器は、Ｘ線光子を可視光の光子に変換するためのシンチレーション層と、この可視光の光子を検出器に入射するＸ線束を表す超低振幅電流に変換するための光導電体とを有する。この超低振幅電流は、それぞれの導電体のアレイを介して信号処理用データ捕捉システム（ＤＡＳ；data acquisition system）に伝送される。
【０００４】
アモルファスシリコン（ａＳｉ）は、Ｘ線用途のために用いられる高度に開発された光導電体である。そのアモルファス状態は、大きな領域にわたり非常に高精度なレベルまで均一な特性を維持する。大面積検出器は放射線透過写真術においては必須である。何故なら、Ｘ線を焦点合わせするために何の手段も設けられていないので、画像形成すべき身体部分よりも大きな影のＸ線画像を必要とするからである。このような大型のスクリーンの要件、したがってより複雑な回路は、当該大面積アクティブマトリクスアレイにわたる交番磁界の作用により画質に関する犠牲を招く。
【０００５】
電磁誘導により、こうした交番磁界は、ファラデーの法則により、起電力、したがって当該検出回路における閉ループにわたる電流を引き起こす。上述した検出器に入射するＸ線束を表す超低振幅電流は、低レベル電気ノイズのこの誘導源に曝されるときに妨害を受け易い。
【０００６】
磁気ピックアップにより誘導された外乱の減少を当該検出器を積極的にシールドすることに絞り込んだ構成が知られている。米国特許第５，４９９，２８１号は、Ｘ線検出器アセンブリをシールドして接地するための装置を記述している。この提案の構成は、当該検出器アセンブリをほぼ閉鎖し、データ捕捉システム（ＤＡＳ）のグランド面に接続する電気的伝導性の閉鎖体を、検出器アセンブリとＤＡＳとの間の信号及び戻り経路とは独立して含むものである。
【０００７】
同様に、米国特許出願公開第２００４／０１５４８１５Ａ１号は、「シールド缶」と電気構成部及び少なくとも２つのグランド電位層とを有する層構造ＰＣＢとを有するシールド構成を記述している。シールド缶のエッジとグランド電位層のうちの少なくとも１つとの間のグランド接続部と、シールド缶内部の構成部とグランド電位層のうちの少なくとも１つとの間のグランド接続部とを設け、これら２つのグランド接続部が小さなピックアップループを提供するためにグランド電位層のうちの少なくとも１つだけを通じて互いに接続されるようにしている。シールド及び回路のグランドを分離する場合、「シールド缶」のグランド層は、ファラデー箱の一部を提供し、これが印刷回路基板上の電気回路を電磁妨害から守る。
【０００８】
しかしながら、これら既知の構成の両方とも、検出器周囲のシールドの導入を必要とするという欠点を被るものである。シールドは、交番磁界に対するＸ線検出器の感応性を減らすが、検出しようとしているＸ線から検出器をシールドする傾向もあり、これにより、検出器の動作の効率性も落とすことになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって本発明の目的は、さもなくば入射Ｘ線に対する検出器の感応性を減らしてしまう検出器の能動的シールドを必要とすることなく検出器内の電磁外乱を減らす方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、Ｘ線検出器であって、当該検出器に入射するＸ線の強度に応じた電荷を発生するための少なくとも１つの光導電体と、前記少なくとも１つの光導電体に入力を供給する少なくとも１つの供給ラインとを有し、前記供給ラインは、一端において基準と接続され、前記少なくとも１つの供給ラインの他端には電気的接続が与えられていない、検出器が提供される。
【００１１】
したがって、供給ライン（好ましくは複数の供給ラインの各々）は、電磁誘導により生じた電流が誘導されうる閉ループを伴うメッシュ構造とは反対になるように、当該回路における開放の櫛形構造を形成するので、ＥＭＩの発生は相応に減少する。
【００１２】
本発明の第２の態様によれば、Ｘ線検出器であって、２つの端部行及び複数の中間行を有する複数の行の光導電体であって、各行が、少なくとも１つの光導電体を有し、各行が、これに関連して当該検出器に入射したＸ線の強度に応じてチャージ信号を搬送するための読出ラインを有する光導電体と、共通供給ラインに接続される共通ラインとを有し、端部行及び少なくとも１つの中間行について前記共通供給ラインと共通基準面との間に永続的接続部が設けられている、検出器が提供される。
【００１３】
したがって、この場合、従来技術の構成に対して横のピックアップループ領域を減らすことによって上述した目的が達成される。
【００１４】
本発明の第１の態様の検出器は、複数の行を有し、各行は、少なくとも１つの光導電体を有し、各行は、当該行において当該光導電体又は各光導電体に入力を供給するための供給ラインを有し、各供給ラインは、一端において共通基準面に接続され、略櫛様構造を規定するように各供給ラインの他端には電気的接続が与えられていないものとするのが好ましい。有益なのは、当該検出器は、上位セットの行と下位セットの行とを有し、各セットの行は、当該検出器の対応の上位及び下位セクタにおいて電気的に分離した伝導をなす櫛様構造を形成することである。各行は、複数の光導電体と当該検出器に入射したＸ線の強度に応じたチャージ信号を搬送するための読出ラインとを有するのが有益である。各読出ラインは、チャージ増幅器に接続され、発生した信号を読み出し前に増幅するようにするのが好ましい。各供給ラインは、当該基準に共通供給ラインによって接続されるのが有益である。１つの模範的実施例においては、前記複数の行について前記共通供給ラインと前記基準との間に永続的接続部が設けられてもよい。複数の隣接行について前記共通供給ラインと前記基準との間に永続的接続部が設けられるようにしてもよい。勿論、当該構成は、隣接行について永続的接続を提供することに代えて、１つおきの行に又は３行毎に当該接続部が設けられる場合、依然として（恐らくは低効率にて）機能することが分かる筈であり、本発明は、この点について必ずしも限定されるものではない。
【００１５】
本発明の第２の態様についても、各行が共通ラインに接続された複数の光導電体を有するのが好ましく、各読出ラインは、チャージ増幅器に接続されるのが好ましい。永続的接続部は、各中間行について、共通供給ラインと共通基準面との間に設けられるのが好ましい。
【００１６】
以下、本発明の実施例を専ら例示により添付図面を参照して説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図面の図１を参照すると、アクティブマトリクス１０の形態を採る代表的フラットＸ線検出器アレイは、蓄積キャパシタ１２を備えた光導電体と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１６とを各々が有する複数の画素を有する。外部走査制御回路（１８）は、画素からの画像電荷を複数の読出ライン２０へ伝送しその後にそれぞれの外部チャージ増幅器２２へ伝送するために、複数のゲートライン１９を介してＴＦＴ１６をオンにする。同時に、チャージ増幅器２２の入力（仮想グランド）は、各光導電体１２の電位をリセットする。行毎の結果として得られる増幅された信号は、並直列変換器又はマルチプレクサ２４により多重化され、その後にアナログ−ディジタル変換器又はディジタイザ２６に伝送される。
【００１８】
各ＴＦＴ１６は、３つの電気的接続部を有する。ソース（Ｓ）は、蓄積キャパシタ１２を備えた光導電体に接続され、ドレイン（Ｄ）は、同じ分割の列の全てのＴＦＴにより共有される読出ライン２０に接続され、また外部チャージ増幅器２２にも接続され、ゲート（Ｇ）は、ＴＦＴ１６の「オン」及び「オフ」状態の制御のために用いられる。代表的構成において、１０Ｖ及び−５Ｖが、それぞれＴＦＴ１６をオンオフ切り替えるために印加されうる。
【００１９】
走査制御回路１８は、アクティブマトリクスＴＦＴアレイにワイヤボンディングされる単一の結晶シリコンとして組み立てられることもできる。チャージ増幅器２２及びマルチプレクサ２４も、アクティブマトリクスアレイにワイヤボンディングされる結晶シリコン集積回路として組み立て可能である。
【００２０】
図２ａを参照すると、図１のものと同様に配置構成されているもう１つの既知のＸ線検出器３０の平面図が示されており、同様の参照符号は、対応する要素を指し示すために用いられているが、この場合、共通ライン２８が設けられており、これが、チャージ増幅器２２の間に当該アレイの上下の端において水平にも、また読出ライン２０と同じ数でかつ平行に近接近した形で当該水平共通ラインから完全に垂直にも延びている。通常、共通ライン２８は、約−８Ｖの逆電圧に接続される。この逆電圧が高いほど、画素蓄積キャパシタ１４に多くの電荷が入る、すなわちより多くのＸ線被爆が可能になる。他に図示されているのは、印刷回路基板のグランド面２９である。検出器に横方向に入る交番磁界電流のためのピックアップループは、図において太線の接続経路により示されている。かかるループは、当該アレイの側面図を提供する図２ｂに示されるように共通ライン２８、共通柔軟性薄膜３２及びＰＣＢのグランド面２９の組み合わせにより形成され、これにより同じピックアップループが示されるとともに、閉じた磁界強度Ｈ（ｚ）も示される。
【００２１】
図３ａ及び図３ｂを参照すると、上記ピックアップループを開放する１つの方法は、柔軟性薄膜３２の１つを除去することとしうる。但し、示されているように、共通柔軟性薄膜３２の１つを接続解除しても、図２ａ及び図２ｂに示されるものにほぼ一致したピックアップループが、共通ライン２８、残りの共通柔軟性薄膜３２、読出柔軟性薄膜薄膜３４及びＰＣＢのグランド面２９の組み合わせによって形成される。これは、読出ラインが選択されるときにはフォトダイオード及びそのキャパシタが当該ループの一部となることによる。図３ｂにおいては、当該ループの側面が示され、ピックアップループ内で生じた磁力Ｈ（ｚ）も示されている。
【００２２】
したがって、本発明の第１の態様の模範的実施例によれば、このピックアップループは、図４に示されるように、当該アレイの水平の中央ラインに沿って共通ライン２８を開放することによって排除される。これにより、共通ライン２８、共通柔軟性薄膜３２及びＰＣＢのグランド面２９の組み合わせにより、又は読み出し中では共通ライン２８、共通柔軟性薄膜３２、読出柔軟性薄膜３４及びＰＣＢのグランド面２９の組み合わせにより、閉ループの形成を伴うことなく検出器の機能が維持される。このループは、両ケースにおいて同じ箇所で開放される。
【００２３】
図面の図５ａ及び図５ｂを参照すると、既知の検出器における他の横方向ピックアップループが明らかであり、このピックアップループは、図２ａ及び図２ｂにおいて示されるものに略直角となっている。このループは、当該アレイに対する共通接続部２８、共通柔軟性薄膜３２、読出ライン２０及びＰＣＢのグランド面２９の組み合わせにより形成される。本発明の第２の模範的実施例は、当該回路における外乱を減らすもう１つの方法がピックアップループの領域を小さくすることである点を利用している。その理由は、この場合、当該ループが当該回路の機能に悪い影響を与えることなく開放させることができないからである。したがって、この場合、ＥＭＩ妨害は最小化され、これは図面の図６ａ及び図６ｂを参照すると、複数のハードワイヤードの接続部３３を導入し、その少なくとも１つが各読出増幅器２２の間に設けられるようにし、共通ライン２８の水平構成部をＰＣＢのグランド面２９に接続することによって行われる。これにより、読出動作において多くの場合にピックアップループの大幅なサイズ縮小がなされ、それ故、関連の妨害のレベル（Ｈ（ｚ）による）も低下する。
【００２４】
なお、上述した実施例は、本発明を限定するのではなく例証するものであり、当業者であれば、添付の請求項に規定されるような本発明の範囲を逸脱することなく数多くの代替実施例を構成することができる筈である。請求項において、括弧内に付される参照符号を当該請求項を限定するものと解釈してはならない。「有し」や「有する」などの文言は、請求項又は明細書全体において挙げられるもの以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素の単数の引用は、当該要素の複数の引用を排除するものではないし、逆に、要素の複数の引用は、当該要素の単数の引用を排除するものではない。本発明は、複数の個別の要素を有するハードウェアによって、また、適切にプログラムされたコンピュータによって実現可能である。複数の手段を列挙する装置の請求項において、これら手段の幾つかを同一アイテムのハードウェアによって具現化することができる。単に或る特定の方策が相互に異なる従属請求項に挙げられているという点は、これら方策の組み合わせが活用できないことを示すものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来技術によるフラットＸ線検出器アレイの構成を示す部分的概略図。
【図２ａ】従来技術による他のフラットＸ線検出器アレイの概略的平面図。
【図２ｂ】共通柔軟性薄膜の間に規定されるピックアップループを示す図２ａのフラットＸ線検出器アレイの概略的側面図。
【図３ａ】共通柔軟性薄膜の１つが省略された図２ａのフラットＸ線検出器アレイの概略的平面図。
【図３ｂ】残りの共通柔軟性薄膜と読出柔軟性薄膜との間に規定されるピックアップループを示す図３ａのフラットＸ線検出器アレイの概略的側面図。
【図４】本発明の第１の態様の模範的実施例によるフラットＸ線検出器アレイの概略的平面図。
【図５ａ】アレイへの共通接続部と読出ラインとの間の第２の横方向ピックアップループを示す図２ａのＸ線検出器の概略的平面図。
【図５ｂ】同じピックアップループを示す図５ａのＸ線検出器の概略的側面図。
【図６ａ】本発明の第２の模範的実施例によるフラットＸ線検出器の概略的平面図。
【図６ｂ】図６ａの検出器の概略的側面図。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【国際調査報告】
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