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公開番号2024057762
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-25
出願番号2022164643
出願日2022-10-13
発明の名称フラットパネルディテクタおよびフラットパネルディテクタの制御方法
出願人キヤノン株式会社
代理人個人
主分類H04N 25/70 20230101AFI20240418BHJP(電気通信技術)
要約【課題】交流磁界による画像のノイズを低減できるようにする。
【解決手段】フラットパネルディテクタは、行列状に配置される複数の画素と、複数の画素のうちの一部の列の第1のグループの画素のスイッチを行毎に制御するための第1のグループの制御線と、複数の画素のうちの他の一部の列の第2のグループの画素のスイッチを行毎に制御するための第2のグループの制御線と、複数の画素のうちの各行の画素のスイッチの出力端子に共通に接続される列毎の信号線と、第1のグループの制御線のうちの1本の制御線に接続されるスイッチをオンにし、その他の制御線に接続されるスイッチをオフにした状態で、列毎の信号線の信号を読み出す第1のステップと、第2のグループの制御線のうちの1本の制御線に接続されるスイッチをオンにし、その他の制御線に接続されるスイッチをオフにした状態で、列毎の信号線の信号を読み出す第2のステップとを含む読み出し部を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
各々が光電変換素子とスイッチとを含み、行列状に配置される複数の画素と、
前記複数の画素のうちの一部の列の第１のグループの画素のスイッチを行毎に制御するための第１のグループの制御線と、
前記複数の画素のうちの他の一部の列の第２のグループの画素のスイッチを行毎に制御するための第２のグループの制御線と、
前記複数の画素のうちの各行の画素のスイッチの出力端子に共通に接続される列毎の信号線と、
前記第１のグループの制御線のうちの１本の制御線に接続されるスイッチをオンにし、その他の制御線に接続されるスイッチをオフにした状態で、前記列毎の信号線の信号を読み出す第１のステップと、前記第２のグループの制御線のうちの１本の制御線に接続されるスイッチをオンにし、その他の制御線に接続されるスイッチをオフにした状態で、前記列毎の信号線の信号を読み出す第２のステップとを含む読み出し部と
を有することを特徴とするフラットパネルディテクタ。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記第１のグループの制御線は、前記複数の画素のうちの奇数列の画素のスイッチを行毎に制御するための制御線であり、
前記第２のグループの制御線は、前記複数の画素のうちの偶数列の画素のスイッチを行毎に制御するための制御線であることを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディテクタ。
【請求項３】
処理部をさらに有し、
前記処理部は、
前記第１のステップで読み出された信号線のうちの前記第２のグループの画素に接続される信号線の信号を基に補間処理することにより、前記第１のグループの画素に接続される信号線の信号の一部の成分を取得し、
前記第２のステップで読み出された信号線のうちの前記第１のグループの画素に接続される信号線の信号を基に補間処理することにより、前記第２のグループの画素に接続される信号線の信号の一部の成分を取得することを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディテクタ。
【請求項４】
処理部をさらに有し、
前記処理部は、
前記複数の画素のスイッチのすべてをオフにした状態で、前記読み出し部が読み出した前記列毎の信号線の信号をオフ状態信号として記憶させ、
前記第１のステップで読み出された信号線のうちの前記第２のグループの画素に接続される信号線の信号から、前記オフ状態信号を減算することにより、前記第２のグループの画素に接続される信号線の信号のノイズ成分を取得し、
前記第２のグループの画素に接続される信号線の信号のノイズ成分を補間処理することにより、前記第１のグループの画素に接続される信号線の信号のノイズ成分を取得することを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディテクタ。
【請求項５】
前記処理部は、前記第１のステップで読み出された信号線のうちの前記第１のグループの画素に接続される信号線の信号から、前記第１のグループの画素に接続される信号線の信号のノイズ成分を減算することにより、前記第１のグループの画素に接続される信号線のノイズ成分減算後の信号を取得することを特徴とする請求項４に記載のフラットパネルディテクタ。
【請求項６】
前記処理部は、
前記第２のステップで読み出された信号線のうちの前記第１のグループの画素に接続される信号線の信号から、前記オフ状態信号を減算することにより、前記第１のグループの画素に接続される信号線の信号のノイズ成分を取得し、
前記第１のグループの画素に接続される信号線の信号のノイズ成分を補間処理することにより、前記第２のグループの画素に接続される信号線の信号のノイズ成分を取得することを特徴とする請求項５に記載のフラットパネルディテクタ。
【請求項７】
前記処理部は、前記第２のステップで読み出された信号線のうちの前記第２のグループの画素に接続される信号線の信号から、前記第２のグループの画素に接続される信号線の信号のノイズ成分を減算することにより、前記第２のグループの画素に接続される信号線のノイズ成分減算後の信号を取得することを特徴とする請求項６に記載のフラットパネルディテクタ。
【請求項８】
前記処理部は、前記第１のグループの画素に接続される信号線のノイズ成分減算後の信号と、前記第２のグループの画素に接続される信号線のノイズ成分減算後の信号とに基づく画像から、光または放射線を照射しない状態で前記複数の画素から読み出された画像を減算することを特徴とする請求項７に記載のフラットパネルディテクタ。
【請求項９】
前記複数の画素の一端部に配置され、前記第１のグループの制御線の一部および前記第２のグループの制御線の一部に電圧を供給する第１のドライバと、
前記複数の画素の他端部に配置され、前記第１のグループの制御線の他部および前記第２のグループの制御線の他部に電圧を供給する第２のドライバとを有し、
前記第１のドライバが第１の列の画素のスイッチに接続される数と、前記第１のドライバが前記第１の列に隣接する第２の列の画素のスイッチに接続される数とが、相互に同じであり、
前記第２のドライバが前記第１の列の画素のスイッチに接続される数と、前記第２のドライバが前記第２の列の画素のスイッチに接続される数とが、相互に同じであることを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディテクタ。
【請求項１０】
前記読み出し部は、
第１のモードでは、前記第１のステップと前記第２のステップを行い、
第２のモードでは、前記第１のグループの制御線のうちの１本の制御線に接続されるスイッチと前記第２のグループの制御線のうちの１本の制御線に接続されるスイッチとをオンにし、その他の制御線に接続されるスイッチをオフにした状態で、前記列毎の信号線の信号を読み出すことを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディテクタ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、フラットパネルディテクタおよびフラットパネルディテクタの制御方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネル型センサ（フラットパネルディテクタ、以下ＦＰＤという）を用いた放射線撮像装置が知られている。ＦＰＤは、複数の画素を二次元に配列したセンサアレーを有する。複数の画素の各々は、光や放射線を信号電荷（電気信号）に変換する光電変換素子と、当該電気信号を外部に転送するＴＦＴなどのスイッチ素子とを有する。光電変換素子には、ガラス基板上に形成したアモルファスシリコンやポリシリコンが用いられる。このような放射線撮像装置では、ＴＦＴなどのスイッチ素子を用いた走査駆動を行うことにより、光電変換素子で変換された信号電荷を読み出し回路へ転送して読み出す。
【０００３】
ＦＰＤは、種々のノイズの影響を受け、望まれない動作をすることがある。特許文献１は、放射線の照射の開始を検出する機構を備えたＦＰＤにおいて、ノイズにより誤った照射検出をしてしまう事象に対処するものである。特許文献１のＦＰＤは、画素の共通電極側の配線およびバイアス電源を２群に分けている。また、スイッチ素子もまた２群に分けて駆動し、片方の共通電極配線に放射線の照射量に従った電流が流れる間に、他方には照射による電流が流れないようにしている。ノイズの影響は、双方の共通電極配線に同程度だけ重畳するので、両者の差をとることで、ノイズの影響を除去している。
【０００４】
ＦＰＤに影響を与えるノイズ源として、交流磁界が挙げられる。放射線撮影用のＦＰＤは、その物理的なサイズが被写体と同等程度にならなければならない。例えば、人体を撮影する目的のＦＰＤは、４０ｃｍ×４０ｃｍ程度の大きさになる。この大きさのＦＰＤのアレー配線に、変動する磁界が加えられると、このアレー配線自体が敏感な磁界センサとして動作してしまう。前述の特許文献１は、このようなノイズ源に対しても有効に働き、誤った照射検出を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－７８０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の特許文献１は、照射検出の誤りに対処するものであるが、ノイズの影響は照射検出だけにとどまるものではない。ＦＰＤを読み出す際に交流磁界が印可されると、これによる誘導電流が読み出し回路にも流れ、光電変換素子からの信号に重畳して取り出される。一般には、走査駆動の進行と交流磁界の変動は非同期であるため、ＦＰＤの各行の読み出しごとに誘導電流の重畳量は異なる。結果として、得られる画像に縞模様が生じる。特許文献１は、この課題に対して、対処方法を提供していない。
【０００７】
本開示の目的は、交流磁界による画像のノイズを低減できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
フラットパネルディテクタは、各々が光電変換素子とスイッチとを含み、行列状に配置される複数の画素と、前記複数の画素のうちの一部の列の第１のグループの画素のスイッチを行毎に制御するための第１のグループの制御線と、前記複数の画素のうちの他の一部の列の第２のグループの画素のスイッチを行毎に制御するための第２のグループの制御線と、前記複数の画素のうちの各行の画素のスイッチの出力端子に共通に接続される列毎の信号線と、前記第１のグループの制御線のうちの１本の制御線に接続されるスイッチをオンにし、その他の制御線に接続されるスイッチをオフにした状態で、前記列毎の信号線の信号を読み出す第１のステップと、前記第２のグループの制御線のうちの１本の制御線に接続されるスイッチをオンにし、その他の制御線に接続されるスイッチをオフにした状態で、前記列毎の信号線の信号を読み出す第２のステップとを含む読み出し部とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、交流磁界による画像のノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
センサアレーとその周辺の回路図である。
読み出し回路の内部構成例を示す回路図である。
センサアレーに流れる誘導電流を示す図である。
交流磁界によって生じたアーチファクトの例を示す図である。
ＦＰＤが備える画像処理を示す図である。
読み出し回路の出力成分を示す図である。
読み出し回路の出力成分を示す図である。
読み出し回路の出力成分を示す図である。
ノイズ用ラインメモリに格納されたデータを示す図である。
ノイズ補間処理の出力を示す図である。
ノイズ減算処理の出力を示す図である。
センサアレーとその周辺の回路図である。
センサアレーとその周辺の回路図である。
センサアレーとその周辺の回路図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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