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JP6066629B2 - X-ray detector and X-ray imaging apparatus - Google Patents

X-ray detector and X-ray imaging apparatus Download PDF

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JP6066629B2 JP2012187976A JP2012187976A JP6066629B2 JP 6066629 B2 JP6066629 B2 JP 6066629B2 JP 2012187976 A JP2012187976 A JP 2012187976A JP 2012187976 A JP2012187976 A JP 2012187976A JP 6066629 B2 JP6066629 B2 JP 6066629B2
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史人 渡辺
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Description

本発明は、X線検出器及びX線撮像装置に係り、特にX線検出器の欠陥素子の検出技術に関する。   The present invention relates to an X-ray detector and an X-ray imaging apparatus, and more particularly to a technique for detecting a defective element of an X-ray detector.

従来技術として、医療用のX線CT装置を用いて説明する。X線CT装置は、複数の方向から撮影した被検体のX線透過像(以下、投影データと記す)からX線吸収係数を算出し、被検体の断層像(以下、再構成像と記す)を得る装置である。医療や非破壊検査の分野で広く用いられており、特に近年、医療の現場において、回転軸方向へのX線検出器の多列化が進んでいる。これにより1回転で広い範囲を撮影できるようになり、撮影時間の短縮が可能となった。   Description will be made using a medical X-ray CT apparatus as a conventional technique. The X-ray CT apparatus calculates an X-ray absorption coefficient from an X-ray transmission image (hereinafter referred to as projection data) of a subject taken from a plurality of directions, and obtains a tomographic image (hereinafter referred to as a reconstructed image) of the subject. It is a device to obtain. Widely used in the fields of medicine and non-destructive inspection, in recent years, in particular, in the medical field, the number of X-ray detectors in the direction of the rotation axis is increasing. As a result, a wide range can be photographed in one rotation, and the photographing time can be shortened.

このような多列化により、検出素子数が増加するにつれて、故障した検出素子(以降、欠陥素子と記す)が生じる可能性が高まっている。欠陥素子は、光を電気信号に変えるフォトダイオードや読み出し回路の故障や製造不良などで生じる。装置の作製直後から存在する場合や、装置の使用に伴って生じる場合があり、感度、入出力特性、出力レベル、雑音レベルなどで、様々な想定外の挙動を示す。   As a result of the increase in the number of detection elements, the possibility that a failed detection element (hereinafter referred to as a defective element) is increased as the number of detection elements increases. The defective element is caused by a failure or manufacturing failure of a photodiode that changes light into an electric signal or a readout circuit. It may exist immediately after the manufacture of the device or may occur with the use of the device, and exhibits various unexpected behaviors in terms of sensitivity, input / output characteristics, output level, noise level, and the like.

欠陥素子が生じた場合、そのまま使用すると再構成像中にアーチファクトが生じ、診断の妨げになり、問題となる。更に診断で有効な画像が得られずに、被検体にとって無効な被ばくとなる場合も有り得る。これらを防ぐためには、欠陥素子の位置や発生の有無を調べ、必要に応じて、検出器全体や一部の交換や、欠陥素子周辺の素子の出力を用いた欠陥素子の出力値の推定などを行う。   When a defective element is generated, if it is used as it is, an artifact is generated in the reconstructed image, which hinders diagnosis and causes a problem. Further, there may be a case where an effective image is not obtained by diagnosis and the exposure becomes invalid for the subject. In order to prevent these, check the position of the defective element and the presence / absence of the defective element, and if necessary, replace the entire detector or a part of it, estimate the output value of the defective element using the output of the element around the defective element, etc. I do.

欠陥素子の位置や発生の有無を調べる方法として、例えば特許文献1には、被検体がいない状態でX線を照射して得た画像データ(以降、エアデータと記す)や、X線を照射せずに得た画像データ(以降、オフセットデータと記す)を用いる方法が開示されている。エアデータを用いることで、X線が入射している際の検出素子の感度特性、入出力特性、出力レベル、雑音レベルなどについて欠陥を調べることができる。またオフセットデータを用いることで、X線が入射していない際の出力レベルや雑音レベルについて調べることができる。これらの画像は、被検体の撮影前に取得しておく必要があり、特に装置の使用に伴って生じた欠陥素子も検出するためには、撮影の直前に行うことが望ましい。   As a method for examining the position of a defective element and the presence / absence of occurrence, for example, Patent Document 1 discloses image data (hereinafter referred to as air data) obtained by irradiating X-rays in the absence of a subject, or irradiating X-rays. A method using image data (hereinafter referred to as “offset data”) obtained without using the image data is disclosed. By using air data, it is possible to investigate defects in the sensitivity characteristics, input / output characteristics, output level, noise level, etc. of the detection element when X-rays are incident. Further, by using the offset data, it is possible to check the output level and noise level when no X-ray is incident. These images need to be acquired prior to imaging of the subject, and in particular, it is desirable to perform these images immediately before imaging in order to detect defective elements that have occurred with the use of the apparatus.

ただし欠陥素子の位置や発生を調べためにエアデータを得る場合、X線管からX線を照射する必要があるため、撮影直前に行うと、被検体には無効な被ばくをしないように撮影室外で待機してもらうなどの必要があり、検査の作業性が低下する。また作業性を向上するために、日や週に一回にようにエアデータの取得回数を減らすと、データ取得から撮影までに時間を経過してしまうため、欠陥素子が生じても直ぐ検出できず、アーチファクトや無効被ばくが生じる可能性が高くなる。更にX線を照射するため、フィラメントなどの劣化によりX線管の寿命を縮めてしまう。一方、オフセットデータのみを用いると、X線に対する感度特性や入出力特性の異常を検出できないため、検出精度は低下してしまう。   However, when obtaining air data to check the position and occurrence of defective elements, it is necessary to irradiate X-rays from the X-ray tube. It is necessary to have the customer wait at the service, which reduces the workability of the inspection. In addition, if the number of air data acquisitions is reduced once a day or week to improve workability, it will take time from data acquisition to imaging, so even if a defective element occurs, it can be detected immediately. Therefore, there is a high possibility that artifacts and invalid exposure will occur. Furthermore, since X-rays are irradiated, the life of the X-ray tube is shortened due to degradation of filaments and the like. On the other hand, if only offset data is used, an abnormality in sensitivity characteristics and input / output characteristics with respect to X-rays cannot be detected, so that the detection accuracy decreases.

このような課題を解決する方法の一つとして、特許文献2には、発光素子と駆動回路を別途設け、発光素子から光をシンチレータに照射してフォトダイオードで検出して欠陥素子を検出するX線CT装置用遠隔故障解析システムが開示されている。このシステムによれば、オフセットデータだけでは検出できない、シンチレータからフォトダイオードへの光の伝達の異常、フォトダイオードや読み出し回路の感度や入出力特性の異常、読み出し動作の異常などを含めて欠陥を検出できる。更に、X線撮影の直前などの被験者が寝台にいる場合でも、被検体に無効な被ばくを与えることなく、欠陥素子を検出できる。   As one method for solving such a problem, Patent Document 2 discloses that a light emitting element and a driving circuit are separately provided, and a defective element is detected by irradiating light from the light emitting element to a scintillator and detecting it with a photodiode. A remote failure analysis system for a line CT apparatus is disclosed. This system detects defects including abnormalities in light transmission from the scintillator to the photodiode, abnormalities in the sensitivity and input / output characteristics of the photodiode and readout circuit, abnormalities in the readout operation, etc. it can. Furthermore, even when a subject such as immediately before X-ray imaging is on the bed, a defective element can be detected without giving an invalid exposure to the subject.

特開2009−261842号公報JP 2009-261842 A 特開平9−24044号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-24044

特許文献1に記載の方法によると、欠陥素子の検出のためにX線の曝射が必要となり、撮影には用いない無効被ばくが生じるという問題があった。また、特許文献2に記載のシステムによると、シンチレータのX線入射面にコリメータが配置されているため、十分な量の光を検出器面全体に、照射できないという問題があった。すなわち、光源からの光に対してコリメータが遮蔽物となって検出器面に影を作り、検出器の全面に光が到達できないという問題があった。光が到達しない検出器素子では、上記したように、光の伝達、感度、入出力特性、読み出し動作などの異常を含めて、欠陥素子の検出を行うことができないという問題があった。   According to the method described in Patent Document 1, there is a problem that X-ray exposure is necessary for detecting a defective element, and invalid exposure that is not used for imaging occurs. Further, according to the system described in Patent Document 2, since the collimator is arranged on the X-ray incident surface of the scintillator, there is a problem that a sufficient amount of light cannot be irradiated on the entire detector surface. That is, the collimator becomes a shield against the light from the light source, creating a shadow on the detector surface, and there is a problem that the light cannot reach the entire surface of the detector. As described above, a detector element that does not reach light has a problem that defective elements cannot be detected, including abnormalities such as light transmission, sensitivity, input / output characteristics, and readout operation.

また、上記のように生じるコリメータの影は検出器上の位置によって異なるため、光が一様に照射できないという問題があった。そのため欠陥素子を検出する精度が検出器の位置によって異なるという問題が生じていた。更に欠陥素子の判別において、検出素子毎に異なる判定値を設ける必要や、同一の判定値を用いるために補正処理を行う必要などがあった。これにより、処理の増加、作業工数や手間の増加、ソフトウエア量の増加などを生じる可能性があった。   Moreover, since the shadow of the collimator generated as described above varies depending on the position on the detector, there is a problem that light cannot be uniformly irradiated. Therefore, the problem that the precision which detects a defective element changes with positions of a detector has arisen. Further, in determining the defective element, it is necessary to provide a different determination value for each detection element, or to perform a correction process in order to use the same determination value. This may cause an increase in processing, an increase in work man-hours and labor, an increase in the amount of software, and the like.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、撮影に不要な無効被ばく生じさせることなく、かつ検出器面全体について欠陥素子の検出が行えるX線検出器及びX線撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides an X-ray detector and an X-ray imaging apparatus capable of detecting a defective element on the entire detector surface without causing invalid exposure unnecessary for imaging. For the purpose.

前記の課題を解決するために、本発明に係るX線検出器は、X線を検出し、検出したX線の強度に応じた電荷を生成するX線検出素子をマトリックス状に配置したX線検出基板と、前記X線検出基板における前記X線の入射面側に配置され、前記X線の入射方向を限定するX線コリメータと、前記X線検出素子の各々に対向して配置される発光部を有する光照射部と、を備え、前記X線検出素子は、前記発光部から照射される光に応じた電荷を生成する、ことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, an X-ray detector according to the present invention detects X-rays and X-ray detectors arranged in a matrix form to detect X-rays according to the detected X-ray intensity. Light emission disposed opposite to each of the detection substrate, an X-ray collimator disposed on the X-ray detection surface side of the X-ray detection substrate, and limiting the incident direction of the X-ray, and the X-ray detection element The X-ray detection element generates a charge corresponding to the light emitted from the light emitting unit.

また本発明に係るX線撮像装置は、上記X線検出器と、前記X線検出器からの電気信号を収集するデータ収集装置と、前記データ収集装置にて取得した電気信号を用いて、欠陥素子の有無及び欠陥素子の位置を判定する欠陥素子判定部と、前記X線検出器及び前記光照射部の動作制御を行う制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記光照射部が光を照射しながら、前記X線検出器から前記電気信号を得る欠陥素子撮影の制御を行い、前記データ収集装置は、該電気信号から欠陥素子検出用データを作成し、前記欠陥素子判定部は、前記欠陥素子検出用データに基づいて欠陥素子を検出し、欠陥素子の位置を表す欠陥素子位置データを作成することを特徴とする。   Further, an X-ray imaging apparatus according to the present invention uses the X-ray detector, a data acquisition apparatus that collects an electric signal from the X-ray detector, and an electric signal acquired by the data acquisition apparatus, A defect element determination unit that determines the presence / absence of an element and the position of the defect element, and a control device that performs operation control of the X-ray detector and the light irradiation unit, wherein the light irradiation unit is a light source , The defective element imaging control for obtaining the electrical signal from the X-ray detector, the data collection device creates defective element detection data from the electrical signal, the defective element determination unit, A defect element is detected based on the defect element detection data, and defect element position data representing the position of the defect element is created.

本発明によれば、撮影に不要な無効被ばく生じさせることなく、かつ検出器面全体について欠陥素子の検出が行えるX線検出器及びX線撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an X-ray detector and an X-ray imaging apparatus capable of detecting defective elements on the entire detector surface without causing invalid exposure unnecessary for imaging.

本実施形態に係るX線CT装置の概略図Schematic of the X-ray CT apparatus according to this embodiment 第一実施形態に係るX線検出器104の全体斜視図Overall perspective view of the X-ray detector 104 according to the first embodiment. 第一実施形態に係るX線検出器104の断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)Cross-sectional view of the X-ray detector 104 according to the first embodiment (cross-sectional view seen from the arrow AA 'at the cross-sectional position 114 in FIG. 2) ローデータから再構成像を表示するまでの処理の流れを示すフローチャートFlow chart showing the flow of processing from raw data to display of reconstructed image 欠陥素子マップ142を作成する処理の流れを示すフローチャートFlowchart showing the flow of processing for creating the defective element map 142 欠陥素子マップ142の一例を説明するための説明図Explanatory drawing for demonstrating an example of the defective element map 142 第一実施形態に係るX線検出器の他の例を示す断面図(図3の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)であって、(a)は、光電変換基板における、X線を変換して生成された光の入射面(シンチレータ基板との隣接面)に光源を備えたX線検出器104aを示し、(b)は、光電変換基板における、X線を変換して生成された光の入射面(シンチレータ基板との隣接面)とは反対側の面に光源を備えたX線検出器104bを示す。It is sectional drawing which shows the other example of the X-ray detector which concerns on 1st embodiment (sectional drawing seen from arrow AA 'in the cross-sectional position 114 of FIG. 3), Comprising: (a) is X in a photoelectric conversion board | substrate. An X-ray detector 104a having a light source on an incident surface (an adjacent surface to a scintillator substrate) of light generated by converting a line is shown, and (b) is generated by converting X-rays on a photoelectric conversion substrate. An X-ray detector 104b having a light source on the surface opposite to the incident surface of the incident light (surface adjacent to the scintillator substrate) is shown. 第二実施形態に係るX線検出器104cの断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)Cross-sectional view of the X-ray detector 104c according to the second embodiment (cross-sectional view as seen from the arrow AA 'at the cross-sectional position 114 in FIG. 2) 第二実施形態の他の例に係るX線検出器104dを示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)Sectional drawing which shows X-ray detector 104d which concerns on the other example of 2nd embodiment (sectional drawing seen from arrow AA 'in the cross-sectional position 114 of FIG. 2) 第二実施形態の他の例に係るX線検出器104eを示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)Sectional drawing which shows X-ray detector 104e which concerns on the other example of 2nd embodiment (sectional drawing seen from arrow AA 'in the cross-sectional position 114 of FIG. 2) 第二実施形態の他の例に係るX線検出器104fを示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)Sectional drawing which shows X-ray detector 104f which concerns on the other example of 2nd embodiment (sectional drawing seen from arrow AA 'in the cross-sectional position 114 of FIG. 2) 第二実施形態の他の例に係るX線検出器104gを示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)Sectional drawing which shows X-ray detector 104g which concerns on the other example of 2nd embodiment (sectional drawing seen from arrow AA 'in the cross-sectional position 114 of FIG. 2) 第二実施形態の他の例に係るX線検出器104hを示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)Sectional drawing which shows X-ray detector 104h which concerns on the other example of 2nd embodiment (sectional drawing seen from arrow AA 'in the cross-sectional position 114 of FIG. 2) 第二実施形態の他の例に係るX線検出器104iを示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)であって、(a)は断面の全体図であり、(b)は、欠陥素子検出用光源122周辺(図14の(a)の一点鎖点内)を拡大した図である。It is sectional drawing (sectional drawing seen from arrow AA 'in the cross-sectional position 114 of FIG. 2) which shows the X-ray detector 104i which concerns on other examples of 2nd embodiment, Comprising: (a) is a whole figure of a cross section. , (B) is an enlarged view of the periphery of the defective element detection light source 122 (within the chain line in FIG. 14 (a)). 第三実施形態に係るX線検出器104jの一例を示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)Sectional drawing which shows an example of the X-ray detector 104j which concerns on 3rd embodiment (sectional drawing seen from arrow AA 'in the cross-sectional position 114 of FIG. 2) 第三実施形態の他の例に係るX線検出器104kを示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)であって、(a)は断面の全体図であり、(b)は、欠陥素子検出用光源122周辺(図16の(a)の一点鎖点内)を拡大した図である。It is sectional drawing (sectional drawing seen from arrow AA 'in the cross-sectional position 114 of FIG. 2) which shows the X-ray detector 104k which concerns on the other example of 3rd embodiment, Comprising: (a) is a whole figure of a cross section. , (B) is an enlarged view of the vicinity of the defective element detection light source 122 (within the chain line in FIG. 16 (a)). 第四実施形態に係るX線検出器104lの一例を示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)Sectional drawing which shows an example of the X-ray detector 104l which concerns on 4th embodiment (sectional drawing seen from arrow AA 'in the cross-sectional position 114 of FIG. 2) 第五実施形態に係るX線検出器104mの一例を示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)Sectional drawing which shows an example of the X-ray detector 104m which concerns on 5th embodiment (sectional drawing seen from arrow AA 'in the cross-sectional position 114 of FIG. 2)

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。同一機能を有する構成及び同一の処理内容の手順には同一符号を付し、その説明の繰り返しを省略する。以下では、本発明を適用したX線検出器を、医療で用いられているX線CT装置に搭載した例を挙げて説明するが、X線CT装置に限らず、X線を検出して透過像を得るX線撮像装置一般に本発明は適用できる。また、非破壊検査の分野で用いられる産業用のX線CT装置やX線撮像装置にも適用できる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are given to the procedures having the same functions and the same processing contents, and the description thereof will not be repeated. In the following, an example in which the X-ray detector to which the present invention is applied is mounted on an X-ray CT apparatus used in medicine will be described. However, the present invention is not limited to the X-ray CT apparatus and detects and transmits X-rays. The present invention is generally applicable to an X-ray imaging apparatus that obtains an image. Further, the present invention can also be applied to industrial X-ray CT apparatuses and X-ray imaging apparatuses used in the field of nondestructive inspection.

以下、図1を用いて、本実施形態に係るX線CT装置の概略構成について説明する。図1は、本実施形態に係るX線CT装置の概略図である。   Hereinafter, the schematic configuration of the X-ray CT apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of an X-ray CT apparatus according to the present embodiment.

図1に示すように、本実施形態に係るX線CT装置1は、X線源100、X線限定装置116、X線検出器104、検出器容器151、信号収集装置118、中央処理装置105、表示装置106、入力装置119、制御装置117、ガントリー回転部101、寝台天板103から構成される。X線検出器104は、検出器容器151内で、X線源100を略中心とした円弧状に複数配置されており、X線源100と共にガントリー回転部101に搭載されている。ここで図1では、説明を簡単にするために、8個のX線検出器104が検出器容器151内に設置されている場合が示されているが、実際の装置では、例えば40個程度である。   As shown in FIG. 1, the X-ray CT apparatus 1 according to this embodiment includes an X-ray source 100, an X-ray limiting device 116, an X-ray detector 104, a detector container 151, a signal acquisition device 118, and a central processing unit 105. , Display device 106, input device 119, control device 117, gantry rotating unit 101, and couch top plate 103. A plurality of X-ray detectors 104 are arranged in an arc shape with the X-ray source 100 as the center in the detector container 151, and are mounted on the gantry rotating unit 101 together with the X-ray source 100. Here, FIG. 1 shows a case where eight X-ray detectors 104 are installed in the detector container 151 for the sake of simplicity, but in an actual apparatus, for example, about 40. It is.

X線源100は、図示を省略するもののX線管球とX線管球に高電圧を印加する高電圧発生器とを備え、X線管球からX線100aが照射される。   Although not shown, the X-ray source 100 includes an X-ray tube and a high-voltage generator that applies a high voltage to the X-ray tube, and the X-ray tube 100 irradiates the X-ray 100a.

X線絞り装置116は、X線源100から照射されたX線100aの照射範囲(照射野と記す)を制限するものである。X線絞り装置116は、X線源100における被検体102側に備えられる。   The X-ray diaphragm device 116 limits the irradiation range (denoted as an irradiation field) of the X-rays 100 a irradiated from the X-ray source 100. The X-ray diaphragm 116 is provided on the subject 102 side in the X-ray source 100.

ガントリー回転部101は、寝台天板103を挿入する開口部101aを備えた略円盤状に構成される。そして、X線源100及びX線絞り装置116と、X線検出装置104と、を対向させて搭載し、X線源100及びX線絞り装置116と、X線検出装置104とを、寝台天板103の周囲に、回転軸方向107を中心に回転方向108に沿って回転させる。   The gantry rotating unit 101 is configured in a substantially disk shape having an opening 101a for inserting the bed top plate 103. The X-ray source 100, the X-ray diaphragm 116, and the X-ray detector 104 are mounted to face each other, and the X-ray source 100, the X-ray diaphragm 116, and the X-ray detector 104 are mounted on the bed top. The plate 103 is rotated along the rotation direction 108 around the rotation axis direction 107.

信号収集装置118は、X線検出装置104から出力された電気信号を収集し、中央処理装置105に出力する。   The signal collection device 118 collects the electrical signal output from the X-ray detection device 104 and outputs it to the central processing unit 105.

中央処理装置105は、CPU等の演算・制御装置により構成される。また、中央処理装置105の処理に用いる各種データ、例えばオフセットデータや、L0G変換処理に用いる係数、感度X線分布データ、及び欠陥素子マップを格納する記憶部109を備える。中央処理装置105は、信号収集装置118から取得した電気信号を記憶部109に格納された各種データを用いて補正し、再構成演算を行い、被検体の再構成像を生成する。   The central processing unit 105 is configured by an arithmetic / control device such as a CPU. The storage unit 109 stores various data used for processing of the central processing unit 105, such as offset data, coefficients used for L0G conversion processing, sensitivity X-ray distribution data, and defect element maps. The central processing unit 105 corrects the electrical signal acquired from the signal collection device 118 using various data stored in the storage unit 109, performs a reconstruction calculation, and generates a reconstructed image of the subject.

表示装置106は、CRTや液晶パネルからなる画像モニタを備え、被検体の再構成像を表示する。   The display device 106 includes an image monitor including a CRT or a liquid crystal panel, and displays a reconstructed image of the subject.

入力装置119は、キーボードやマウス、トラックボールなど、検者の入力操作を受け付ける装置を備える。   The input device 119 includes a device that accepts an input operation by an examiner, such as a keyboard, a mouse, and a trackball.

寝台天板103は、被検体102を載置し、図示しない寝台駆動装置により回転軸方向107に沿って進退する。   The couch top 103 is placed with the subject 102 and is moved back and forth along the rotation axis direction 107 by a couch driving device (not shown).

X線検出装置104は、被検体102を透過したX線100aを検出して、透過X線強度に応じた電荷を示す電気信号を出力するものである。   The X-ray detection apparatus 104 detects the X-ray 100a that has passed through the subject 102, and outputs an electrical signal indicating an electric charge corresponding to the transmitted X-ray intensity.

次に、X線CT装置1を用いて再構成像を取得する撮影処理の流れについて説明する。まず入力装置119から撮影開始の入力があると、欠陥素子の検出を行う。この方法については、以下で詳しく記す。   Next, the flow of imaging processing for acquiring a reconstructed image using the X-ray CT apparatus 1 will be described. First, when there is an input to start photographing from the input device 119, a defective element is detected. This method will be described in detail below.

その後、X線源100からX線を照射する。X線はX線限定装置116により照射野が限定されて、寝台天板103に載った被検体102に向けて照射され、被検体102を透過したX線はX線検出器104にて検出される。X線検出器104は、回転方向(チャネル方向と一致)と回転軸方向(スライス方向と一致)の2次元的に配置されたX線検出素子毎に、入射したX線に応じた電荷量を得ることができる。X線検出器104の構造の詳細については後述する。   Thereafter, X-rays are emitted from the X-ray source 100. The X-ray is limited in the irradiation field by the X-ray limiting device 116, is irradiated toward the subject 102 placed on the bed top plate 103, and the X-ray transmitted through the subject 102 is detected by the X-ray detector 104. The The X-ray detector 104 calculates the amount of charge corresponding to the incident X-ray for each of the two-dimensionally arranged X-ray detection elements in the rotation direction (coincidence with the channel direction) and the rotation axis direction (coincidence with the slice direction). Can be obtained. Details of the structure of the X-ray detector 104 will be described later.

ガントリー回転部101を回転方向108に回転することで、被検体102に対するX線の照射角度を変化させながら撮影を繰り返し行い、360度分の投影データを取得する。撮影は、例えば0.4度ごとに複数ビューの間、行う。   By rotating the gantry rotation unit 101 in the rotation direction 108, imaging is repeated while changing the X-ray irradiation angle with respect to the subject 102, and projection data for 360 degrees is acquired. Shooting is performed for a plurality of views, for example, every 0.4 degrees.

このようにして得た電荷を信号収集装置118にて収集してデジタル信号に変換し、ローデータを作成する。次にローデータに対して、中央処理装置105にて画像処理を行い、投影データを作成する。次に再構成を行い、被検体102のX線吸収係数分布の再構成像を作成する。そして、表示装置106が再構成像を表示する。   The charge obtained in this manner is collected by the signal collecting device 118 and converted into a digital signal to create raw data. Next, the raw data is subjected to image processing by the central processing unit 105 to generate projection data. Next, reconstruction is performed to create a reconstructed image of the X-ray absorption coefficient distribution of the subject 102. Then, the display device 106 displays the reconstructed image.

<第一実施形態>
次に、図2乃至図7を用いて、本発明の第一実施形態に係るX線検出器及びこれを用いた欠陥素子補正について説明する。第一実施形態に係るX線検出器は、欠陥素子検出用光源122が光電変換基板125上に搭載される点に特徴がある。図2は、第一実施形態に係るX線検出器104の全体斜視図である。図3は、第一実施形態に係るX線検出器104の断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)である。図4は、ローデータから再構成像を表示するまでの処理の流れを示すフローチャートである。図5は、欠陥素子マップ142を作成する処理の流れを示すフローチャートである。図6は、欠陥素子マップ142の一例を説明するための説明図である。図7は、第一実施形態に係るX線検出器の他の例を示す断面図(図3の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)であって、(a)は、光電変換基板における、X線を変換して生成された光の入射面(シンチレータ基板との隣接面)に光源を備えた例を示し、(b)は、光電変換基板における、X線を変換して生成された光の入射面(シンチレータ基板との隣接面)とは反対側の面に光源を備えた例を示す。なお、図2、図3、図7では、X線検出器104、104a、104bはチャネル方向108に8個、スライス方向107に8個のX線検出素子を有する場合を記すが、これは一例であり、本発明を限定するものではない。
<First embodiment>
Next, the X-ray detector according to the first embodiment of the present invention and defective element correction using the same will be described with reference to FIGS. The X-ray detector according to the first embodiment is characterized in that the defective element detection light source 122 is mounted on the photoelectric conversion substrate 125. FIG. 2 is an overall perspective view of the X-ray detector 104 according to the first embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view of the X-ray detector 104 according to the first embodiment (a cross-sectional view as viewed from the arrow AA ′ at the cross-sectional position 114 of FIG. 2). FIG. 4 is a flowchart showing a process flow from raw data to display of a reconstructed image. FIG. 5 is a flowchart showing a flow of processing for creating the defective element map 142. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an example of the defect element map 142. 7 is a cross-sectional view showing another example of the X-ray detector according to the first embodiment (a cross-sectional view seen from the arrow AA ′ at the cross-sectional position 114 in FIG. 3), and (a) is a photoelectric conversion. The example which provided the light source in the incident surface (adjacent surface with a scintillator board | substrate) of the light produced | generated by converting the X-ray in a board | substrate is shown, (b) is produced | generated by converting the X-ray in a photoelectric conversion board | substrate. An example in which a light source is provided on a surface opposite to the incident surface of the incident light (surface adjacent to the scintillator substrate) is shown. 2, 3, and 7, the X-ray detectors 104, 104 a, and 104 b have eight X-ray detection elements in the channel direction 108 and eight X-ray detection elements in the slice direction 107. However, the present invention is not limited thereto.

図2に示すように、第一実施形態に係るX線検出器104は、入射X線の方向を限定するX線コリメータ120と、入射X線を光に変化するシンチレータ素子基板126と、シンチレータ素子基板126で生じた光を電気信号に変換する光電変換基板125と、光電変換基板125で生じた電気信号を外部に導く配線回路を有する配線基板124と、を備える。配線基板124上に光電変換基板125が積層されて接着される。また、光電変換基板125上にシンチレータ素子基板126が積層されて接着される。   As shown in FIG. 2, the X-ray detector 104 according to the first embodiment includes an X-ray collimator 120 that limits the direction of incident X-rays, a scintillator element substrate 126 that changes incident X-rays to light, and a scintillator element. A photoelectric conversion substrate 125 that converts light generated on the substrate 126 into an electric signal, and a wiring substrate 124 having a wiring circuit that guides the electric signal generated on the photoelectric conversion substrate 125 to the outside are provided. A photoelectric conversion substrate 125 is stacked and bonded onto the wiring substrate 124. Further, the scintillator element substrate 126 is laminated on the photoelectric conversion substrate 125 and bonded thereto.

図2に示すX線コリメータ120は2次元コリメータであり、例えばタングステン、モリブデン、鉛などのX線吸収率の大きな金属製であるコリメータ板113が、チャネル方向108とスライス方向107に対して、すき間152を有して並列に並ぶ構造を成し、コリメータ板113は、互いの接点で接着されると共に、シンチレータ素子基板126におけるX線入射面に固定されている。   The X-ray collimator 120 shown in FIG. 2 is a two-dimensional collimator. For example, a collimator plate 113 made of a metal having a large X-ray absorption rate such as tungsten, molybdenum, or lead has a gap between the channel direction 108 and the slice direction 107. The collimator plate 113 is bonded to each other at a contact point, and is fixed to the X-ray incident surface of the scintillator element substrate 126.

シンチレータ素子基板126は、図3に示すように、X線を吸収して光を生じるシンチレータ素子128が、スライス方向107に沿って8つ並び、光を反射する反射材129が、X線が入射する上面に設けられ、光を反射する反射材135がシンチレータ素子128間に設けられた構造を成す。そして、隣接するコリメータ板113の間のすき間152は、反射材129を介してシンチレータ素子128と向かい合い、コリメータ板113は、反射材129を介して、シンチレータ素子間の反射材135と向かい合うように配置される。図3ではスライス方向107に沿って9枚のコリメータ板113が配列され、隣接するコリメータ板113の間に隙間152が8つ形成されるが、コリメータ板113及び隙間152の一つに符号を付し、残りのコリメータ板113及び隙間152についての符号は略記する。また、シンチレータ素子128及び反射材135も一つ又は二つに符号を付し、残りのものについては符号を省略する。図4以降も同様とする。   As shown in FIG. 3, the scintillator element substrate 126 has eight scintillator elements 128 that absorb X-rays and generate light along the slice direction 107, and a reflective material 129 that reflects the light enters X-rays. The reflector 135 is provided between the scintillator elements 128 so as to reflect the light. The gap 152 between the adjacent collimator plates 113 faces the scintillator element 128 via the reflector 129, and the collimator plate 113 faces the reflector 135 between the scintillator elements via the reflector 129. Is done. In FIG. 3, nine collimator plates 113 are arranged along the slicing direction 107, and eight gaps 152 are formed between adjacent collimator plates 113, and one of the collimator plates 113 and the gaps 152 is assigned a reference numeral. Reference numerals for the remaining collimator plate 113 and the gap 152 are abbreviated. Further, one or two of the scintillator elements 128 and the reflective material 135 are given reference numerals, and the reference numerals are omitted for the remaining ones. The same applies to FIG.

光電変換基板125は、光を電気信号に変換するフォトダイオード素子127と光を発光する欠陥素子検出用光源122とが、シンチレータ素子128と一対一となるようにマトリックス状(2次元的)に並ぶ。すなわち、各シンチレータ素子128が、一つのフォトダイオード素子127及び一つの欠陥素子検出用光源122と向かい合って配置されるので、図3では、スライス方向に沿って8つのフォトダイオード素子127と8つの欠陥素子検出用光源122とが配置される。フォトダイオード素子127及び欠陥素子検出用光源122は、光電変換基板125における、X線を変換して生成された光の入射面(シンチレータ基板との隣接面)に配置され、当該光の入射面の表面において、フォトダイオード素子127と欠陥素子検出用光源122とがほぼ段差なく面一に配置される。ここでいう「ほぼ段差なく面一」とは、面一に配置する場合と、欠陥素子検出用光源122を備える基板と、その基板に接触する他の基板と、を積層する際に妨げとならない程度の段差を許容する趣旨である。以下の同記載について同趣旨である。図3では示されないが、チャネル方向108に沿っても同様に構成される。   The photoelectric conversion substrate 125 is arranged in a matrix (two-dimensional) so that the photodiode elements 127 that convert light into electrical signals and the defective element detection light source 122 that emits light are in one-to-one correspondence with the scintillator elements 128. . That is, since each scintillator element 128 is arranged facing one photodiode element 127 and one defect element detection light source 122, in FIG. 3, eight photodiode elements 127 and eight defects are arranged along the slice direction. An element detection light source 122 is disposed. The photodiode element 127 and the defective element detection light source 122 are arranged on the incident surface (adjacent to the scintillator substrate) of the light generated by converting the X-rays on the photoelectric conversion substrate 125, and On the surface, the photodiode element 127 and the defective element detection light source 122 are arranged flush with each other with almost no step. Here, “almost flush with no level difference” does not interfere with the case where the substrates are arranged flush with each other and the substrate including the defective element detection light source 122 and another substrate that contacts the substrate. The purpose is to allow a level difference. The same is true for the following description. Although not shown in FIG. 3, the configuration is the same along the channel direction 108.

シンチレータ素子128における光電変換基板125側面(シンチレータ素子128におけるX線入射面とは反対側の面)と、フォトダイオード素子127におけるシンチレータ素子基板126側面(フォトダイオード素子127におけるX線を変換して生成された光の入射面)とは、シンチレータ素子128で生じた光が透過できる接着剤で接着されて、X線検出素子を実現する。更にこの接着剤は、欠陥素子検出用光源122から発光された光を透過できる。そのため欠陥素子検出用光源122から発光された光は、欠陥素子検出用光源122とシンチレータ素子128の間を行き来できる。ただし、ここでフォトダイオード素子127は一例であり、様々な受光素子の場合が有り得ることは言うまでもない。   A side surface of the photoelectric conversion substrate 125 in the scintillator element 128 (surface opposite to the X-ray incident surface in the scintillator element 128) and a side surface of the scintillator element substrate 126 in the photodiode element 127 (generated by converting X-rays in the photodiode element 127) The light incident surface) is bonded with an adhesive capable of transmitting light generated by the scintillator element 128 to realize an X-ray detection element. Further, the adhesive can transmit light emitted from the defective element detection light source 122. Therefore, the light emitted from the defective element detection light source 122 can travel between the defective element detection light source 122 and the scintillator element 128. However, the photodiode element 127 is an example here, and it goes without saying that various light receiving elements are possible.

このような構造により、X線源100から照射されたX線のうち、被検体を透過したX線はすき間152を通ってシンチレータ素子基板126に至り、X線検出素子毎に出力を生じる。一方、被検体102などで散乱されたX線は散乱角を有するため、多くはコリメータ板113にぶつかり、吸収・散乱されて、シンチレータ素子基板126には至らず、検出されない。更に、このような構造は、チャネル方向108にも実現される。すなわち、X線検出素子は2次元的に配置されている。   With such a structure, among the X-rays irradiated from the X-ray source 100, the X-ray transmitted through the subject reaches the scintillator element substrate 126 through the gap 152 and generates an output for each X-ray detection element. On the other hand, since the X-rays scattered by the subject 102 or the like have a scattering angle, most of them collide with the collimator plate 113 and are absorbed and scattered, and do not reach the scintillator element substrate 126 and are not detected. Furthermore, such a structure is also realized in the channel direction 108. That is, the X-ray detection elements are two-dimensionally arranged.

次に、図4に基づいて中央処理装置105で行われるローデータから再構成像を表示するまでの処理の流れを説明する。中央処理装置105では、この一連の処理内において、各種の補正処理を行う。例えば、X線検出器104のゼロレベルを修正するオフセット補正、X線検出器104の感度分布や、X線の照射分布を補正するエア補正、欠陥素子の出力値を推定する欠陥素子補正を行う。ただし、図4に示す補正処理は一例であり、本発明を限定するものではない。例えば、これらの補正順序が異なる場合や、他の補正が加わる場合、またオフセット補正、エア補正、欠陥素子補正の少なくとも一つが無い場合なども有り得る。また、欠陥素子補正をしない代わりに、例えば表示装置106に欠陥素子の発生を表示する、また、例えば先に記すように、装置メーカーなどの外部に、欠陥素子発生の情報を伝達してもよい。以下、図4の各ステップに沿って説明する。   Next, a flow of processing from raw data to display of a reconstructed image performed by the central processing unit 105 will be described with reference to FIG. The central processing unit 105 performs various correction processes in the series of processes. For example, offset correction for correcting the zero level of the X-ray detector 104, air correction for correcting the sensitivity distribution of the X-ray detector 104 and X-ray irradiation distribution, and defective element correction for estimating the output value of the defective element are performed. . However, the correction processing shown in FIG. 4 is an example and does not limit the present invention. For example, there are cases where these correction orders are different, when other corrections are applied, or when there is no at least one of offset correction, air correction, and defective element correction. Further, instead of correcting the defective element, for example, the generation of the defective element is displayed on the display device 106. Alternatively, as described above, information on the generation of the defective element may be transmitted to the outside of the apparatus manufacturer or the like. . Hereinafter, it demonstrates along each step of FIG.

(ステップS1)
中央処理装置105は、信号収集装置118から受け取ったローデータ143に対して、まずオフセット補正を行う(S1)。この補正は、例えば、本撮影の事前に作成して記憶装置109に保存しておいたオフセットデータ140を、ローデータから差分することで実現する。オフセットデータ140はゼロレベルのデータであり、例えば、X線を照射せずに事前に複数ビュー分のローデータを取得し、それをビュー方向に対して加算平均処理を行って作成する。
(Step S1)
The central processing unit 105 first performs offset correction on the raw data 143 received from the signal collecting unit 118 (S1). This correction is realized by, for example, subtracting the offset data 140 created and saved in the storage device 109 in advance of the actual shooting from the raw data. The offset data 140 is zero-level data, and is generated by, for example, acquiring raw data for a plurality of views in advance without irradiating X-rays, and performing an averaging process on the view direction.

(ステップS2)
次に中央処理装置105は、LOG変換を行う(S2)。LOG変換とは、変換前の値X、変換後の値Yとすると、例えば下式(1)のような変換である。ここで定数の係数a、b(110)は事前に決定され、記憶装置109に保存されている。

Figure 0006066629
(Step S2)
Next, the central processing unit 105 performs LOG conversion (S2). The LOG conversion is, for example, a conversion represented by the following expression (1), where X is a value before conversion and Y is a value after conversion. Here, the constant coefficients a and b (110) are determined in advance and stored in the storage device 109.
Figure 0006066629

(ステップS3)
次に中央処理装置105は、エア補正を行う(S3)。この補正は、例えば、本撮影の事前に作成して記憶装置109に保存しておいた感度・X線分布データ141を、LOG変換131後のローデータから差分することで実現する。感度・X線分布データ141は、事前に、例えば被検体102がいない状態で、X線管100からX線を照射して複数ビュー分得たローデータに対して、実データの場合と同様にオフセット補正(S1)及びLOG変換(S2)を行った後、ビュー方向に対する加算平均処理を行うことで作成する。
(Step S3)
Next, the central processing unit 105 performs air correction (S3). This correction is realized, for example, by subtracting the sensitivity / X-ray distribution data 141 created and saved in the storage device 109 in advance of the main imaging from the raw data after the LOG conversion 131. Sensitivity / X-ray distribution data 141 is the same as in the case of actual data for raw data obtained in advance for a plurality of views by irradiating X-rays from the X-ray tube 100 in the absence of the subject 102, for example. After the offset correction (S1) and LOG conversion (S2) are performed, it is created by performing an averaging process for the view direction.

(ステップS4)
次に中央処理装置105は、欠陥素子補正を行う(S4)。この補正133は、中央処理装置105が、コンピュータのハードディスクやメディアなどにプログラムとして保存されて実現されても構わないし、電気回路によって実現されていても構わない。この補正は、欠陥素子マップ142に記された欠陥素子に対して行う。補間の方法としては、例えば隣接する正常素子の出力値の平均値を用いる。ただしこれは一例であり、本発明を限定するものではなく、様々な方法の適用が考えられる。
(Step S4)
Next, the central processing unit 105 performs defect element correction (S4). This correction 133 may be realized by the central processing unit 105 being stored as a program in a hard disk or a medium of a computer, or may be realized by an electric circuit. This correction is performed on the defective element described in the defective element map 142. As an interpolation method, for example, an average value of output values of adjacent normal elements is used. However, this is only an example and does not limit the present invention, and various methods can be applied.

(ステップS5、S6)
次に中央処理装置105は、投影データ144を用いて再構成処理を行って再構成像145を作成し(S5)、表示装置106に表示する(S6)。
(Steps S5 and S6)
Next, the central processing unit 105 performs reconstruction processing using the projection data 144 to create a reconstructed image 145 (S5) and displays it on the display device 106 (S6).

次に、欠陥素子の検出方法について記す。図3に示すX線検出器104は、光電変換基板125における、X線を変換して生成された光の入射面(シンチレータ基板との隣接面)に可視光を照射する欠陥素子検出用光源122を有する。欠陥素子検出用光源122は、例えばGaN(窒化ガリウム)系のLED素子である。この欠陥素子検出用光源122は、光学的にシンチレータ素子128に接続されており、照射した光はシンチレータ素子128に入射する。シンチレータ素子128の周辺は反射材129と反射材135とに覆われているため、光は反射して少なくともその一部はフォトダイオード素子127に至る。このときフォトダイオード素子127から読み出しを行うことで、欠陥素子検出用光源122からの光を、X線を検出した際にシンチレータ素子128内で生じる光と同様に、フォトダイオード素子127で検出して出力を生じることができる。従って、X線が照射されたときと同様に、正常なX線検出素子であれば出力を生じ、欠陥素子であれば生じない。そのため、この信号をX線検出器104にて読み取った画像(以降、光画像ローデータと記す)から、正常素子と欠陥素子の判別を行うことができる。   Next, a method for detecting defective elements will be described. The X-ray detector 104 shown in FIG. 3 has a defective element detection light source 122 that irradiates visible light onto an incident surface (a surface adjacent to the scintillator substrate) of light generated by converting X-rays in the photoelectric conversion substrate 125. Have The defect element detection light source 122 is, for example, a GaN (gallium nitride) LED element. The defective element detection light source 122 is optically connected to the scintillator element 128, and the irradiated light is incident on the scintillator element 128. Since the periphery of the scintillator element 128 is covered with the reflective material 129 and the reflective material 135, the light is reflected and at least part of the light reaches the photodiode device 127. At this time, by reading from the photodiode element 127, the light from the defective element detection light source 122 is detected by the photodiode element 127 in the same manner as the light generated in the scintillator element 128 when X-rays are detected. Output can be produced. Therefore, as in the case of irradiation with X-rays, an output is generated if it is a normal X-ray detection element, and no output is generated if it is a defective element. Therefore, a normal element and a defective element can be discriminated from an image obtained by reading this signal with the X-ray detector 104 (hereinafter referred to as optical image raw data).

図3のX線検出器104によれば、X線検出素子に入射するX線を遮蔽することなく、X線検出素子毎に欠陥素子検出用光源122を設けることができる。また欠陥素子検出用光源122からの光は、遮蔽されること無くシンチレータ素子128に入射できる。従ってこのような構造により、全てのX線検出素子に均一性良く光を届けることができる。   According to the X-ray detector 104 of FIG. 3, the defective element detection light source 122 can be provided for each X-ray detection element without shielding the X-rays incident on the X-ray detection element. The light from the defective element detection light source 122 can enter the scintillator element 128 without being shielded. Therefore, with this structure, light can be delivered to all X-ray detection elements with good uniformity.

次に図5を用いて、光画像ローデータ143から欠陥素子を検出し、欠陥素子マップを作成する方法のフローの一例を説明する。   Next, an example of a flow of a method for detecting a defective element from the optical image raw data 143 and creating a defective element map will be described with reference to FIG.

次に、図5及び図6に基づいて、欠陥素子の検出処理の一例について説明する。図5の処理の開始に先立ち、X線CT装置1に搭載された全てのX線検出器104において、欠陥素子検出用光源122から光を照射しながら、信号収集装置118にて信号を収集することで、光画像ローデータ143を得る。この際、複数ビュー分データを得る。この光画像ローデータ143を用いて、欠陥素子の位置の検出を行う。以下、図5の各ステップ順に説明する。   Next, an example of defective element detection processing will be described with reference to FIGS. Prior to the start of the processing in FIG. 5, signals are collected by the signal collection device 118 while irradiating light from the defective element detection light source 122 in all the X-ray detectors 104 mounted on the X-ray CT apparatus 1. Thus, the optical image raw data 143 is obtained. At this time, data for a plurality of views is obtained. Using this optical image raw data 143, the position of the defective element is detected. In the following, description will be given in the order of each step in FIG.

(ステップS11)
中央処理装置105にて光画像ローデータ143に対して、先に説明したオフセット補正(S1)を、オフセットデータ140を用いて行う(S11)。
(Step S11)
The central processing unit 105 performs the offset correction (S1) described above on the optical image raw data 143 using the offset data 140 (S11).

(ステップS12)
中央処理装置105は、各X線検出素子で、複数ビューのオフセット補正後の光画像ローデータ143aの加算平均処理を行って、光画像データ147を作成する(S12)。ここで、光画像ローデータ143を複数ビュー分得て、加算平均処理138で平均化したのは、雑音による値の変動を低減するためである。ただし、これらの処理は一例であり、オフセット補正(S11)と加算平均処理(S12)の一方や両方を行わない場合も有り得る。
(Step S12)
The central processing unit 105 performs addition averaging processing of the optical image raw data 143a after offset correction of a plurality of views at each X-ray detection element to generate optical image data 147 (S12). Here, the reason why the optical image raw data 143 is obtained for a plurality of views and averaged by the addition averaging process 138 is to reduce the fluctuation of the value due to noise. However, these processes are examples, and one or both of the offset correction (S11) and the addition averaging process (S12) may not be performed.

(ステップS13)
中央処理装置105は、光画像データ147に対して欠陥素子判定処理を行って、欠陥素子であるかを判定する(S13)。欠陥素子判定処理では、例えば事前に決定して記憶装置109に記録した閾値149を用いて、欠陥素子であるか判別する。このとき、例えば閾値149以下の素子は、感度がない、または著しく小さいと判断し、欠陥素子とする。欠陥素子の有無の結果及びそれらの位置は、欠陥素子マップ142の形式を用いて、記憶装置109に記録する。
(Step S13)
The central processing unit 105 performs a defective element determination process on the optical image data 147 to determine whether it is a defective element (S13). In the defective element determination process, for example, a threshold value 149 determined in advance and recorded in the storage device 109 is used to determine whether the element is a defective element. At this time, for example, an element having a threshold value of 149 or less is determined to be insensitive or extremely small, and is regarded as a defective element. The result of the presence or absence of defective elements and their positions are recorded in the storage device 109 using the format of the defective element map 142.

欠陥素子マップ142の一例を図6に示す。図6は8×8個のX線検出素子を有するX線検出器104におけるものであり、マトリックスの位置がX線検出素子に対応し、数字が欠陥素子であるかを示す。すなわち、マトリックスの縦の位置がX線検出器104のスライス107方向のX線検出素子の番号を、横の位置がチャネル方向108方向の番号を表し、数字は1であるときは欠陥素子であり、0であるときが正常素子であることを表す。図6の欠陥素子マップ142では、2チャネル目3スライス目と8チャネル目7スライス目の素子が欠陥である。ただしこのX線検出素子数や、欠陥素子の位置や表示方法は一例であり、本発明を限定するものではない。   An example of the defective element map 142 is shown in FIG. FIG. 6 is for the X-ray detector 104 having 8 × 8 X-ray detection elements, and the position of the matrix corresponds to the X-ray detection elements and the numbers indicate whether they are defective elements. That is, the vertical position of the matrix represents the number of the X-ray detection element in the direction of the slice 107 of the X-ray detector 104, the horizontal position represents the number of the direction of the channel 108, and when the number is 1, it is a defective element. , 0 represents a normal element. In the defect element map 142 of FIG. 6, the elements in the second channel, the third slice, and the eighth channel, the seventh slice are defective. However, the number of X-ray detection elements, the position of defective elements, and the display method are merely examples, and do not limit the present invention.

本実施形態によれば、X線源100からX線を照射せずに、欠陥素子検出用光源122から照射した光を用い、欠陥素子の検出を行うことができる。特にこの構造では、均一性良くシンチレータ素子基板126全体に光を照射することができる。また、欠陥素子検出用光源122から照射されてシンチレータ素子128内に至った光は、シンチレータ素子128内でX線を吸収して生じた光と同様に、フォトダイオードへ至って電気信号を生じて読み出されるため、シンチレータからフォトダイオードへの光の伝達の異常、フォトダイオードの感度の異常、X線検出器104や信号収集装置118の読み出し回路における信号読み出しの感度や動作の異常も含めて欠陥素子であるかを評価できる。そのため、高精度な欠陥素子検出が可能となり、再構成像中のアーチファクトの発生や、被検体への無効なX線照射を防ぐことが可能となる。またX線を照射しないため、X線管の寿命を縮める心配が無い。更にX線を照射せずに光を用いるためで、撮影直前などの様々なタイミング、例えば前記X線発生部がX線照射していない間で所定の時間間隔をあけた時点、又は前記入力装置から前記X線の照射を指示する入力信号を受け取った後の前記X線の照射前の時点で実施でき、被検体が撮影室にいる際でも行うことができるので、検査の作業性を低下せずに、効果的に欠陥素子を検出できる。また欠陥素子検出用光源122を、X線検出素子に入射するX線を遮蔽することなく設けることが出来るため、投影データや再構成像への影響は小さい。   According to the present embodiment, it is possible to detect a defective element using the light emitted from the defective element detection light source 122 without irradiating the X-ray from the X-ray source 100. In particular, with this structure, the entire scintillator element substrate 126 can be irradiated with light with good uniformity. In addition, the light emitted from the defective element detection light source 122 and reaching the scintillator element 128 reaches the photodiode to generate an electrical signal and is read out similarly to the light generated by absorbing the X-rays in the scintillator element 128. Therefore, defective elements including abnormal transmission of light from the scintillator to the photodiode, abnormal sensitivity of the photodiode, and abnormal signal reading and operation in the readout circuit of the X-ray detector 104 and the signal collecting device 118 Can be evaluated. Therefore, it is possible to detect a defective element with high accuracy, and it is possible to prevent occurrence of artifacts in the reconstructed image and invalid X-ray irradiation to the subject. Further, since X-rays are not irradiated, there is no fear of shortening the life of the X-ray tube. Furthermore, since light is used without irradiating X-rays, various timings such as immediately before imaging, for example, when the X-ray generator is not irradiating X-rays, a predetermined time interval is set, or the input device Can be performed at the time before receiving the X-ray after receiving the input signal instructing the X-ray irradiation, and can be performed even when the subject is in the imaging room. In addition, the defective element can be detected effectively. Further, since the defective element detection light source 122 can be provided without shielding the X-rays incident on the X-ray detection element, the influence on the projection data and the reconstructed image is small.

本実施形態の変形例として、中央処理装置105が、欠陥素子マップを基に、欠陥補正を行うことが可能な欠陥素子か、そのX線検出器104を交換すべきかを判断する欠陥素子判断部を備えてもよい。この欠陥素子判断部では、例えばアーチファクトを抑えるために非常に高い補正精度が必要な位置や、精度が低下する状態の場合にX線検出器104を交換すべきと判断する。その方法は、例えば欠陥素子マップが更新された際に行い、欠陥素子マップにおいて、例えば再構成中心に位置する素子が欠陥の場合や、2つ以上の欠陥素子が隣接している場合にはX線検出器104の交換と判断し、その内容を表示装置106にて表示する。その他の場合は、図4のステップS4の欠陥素子補正を行う。このように欠陥素子判定を行うことで、欠陥素子補正によって十分に補正できない場合に生じるアーチファクトを防ぐことができる。   As a modification of the present embodiment, the central processing unit 105 determines whether a defective element capable of correcting a defect or whether the X-ray detector 104 should be replaced based on the defective element map. May be provided. This defective element determination unit determines that the X-ray detector 104 should be replaced, for example, in a position where very high correction accuracy is required to suppress artifacts or in a state where the accuracy decreases. The method is performed, for example, when the defective element map is updated. In the defective element map, for example, when the element located at the reconstruction center is defective or when two or more defective elements are adjacent to each other, X It is determined that the line detector 104 has been replaced, and the content is displayed on the display device 106. In other cases, the defective element correction in step S4 of FIG. 4 is performed. By performing the defective element determination in this way, it is possible to prevent an artifact that occurs when the defective element cannot be corrected sufficiently.

更にX線CT装置1は、外部(例えば装置メーカー)と情報をやり取りする手段を具備してもよい。これにより、X線検出器104を交換すべきと判断された場合には、装置メーカーなどへ自動的に連絡し、交換を速やかに行うことが可能となる。   Further, the X-ray CT apparatus 1 may include means for exchanging information with the outside (for example, an apparatus manufacturer). As a result, when it is determined that the X-ray detector 104 should be replaced, it is possible to automatically contact the apparatus maker and the like so that the replacement can be performed quickly.

本実施形態では、欠陥素子検出用光源122から照射される光として可視光を用いたが、これは本発明を限定するものではない。少なくとも一部がシンチレータ素子128を透過し、フォトダイオード素子127が感度を有する様々な光であって良い。例えば赤のように波長の長い可視光や、近赤外光でも良い。このような光は、波長の短い可視光に比べて、反射材129やシンチレータ素子128の透過率が高い。また結晶シリコン製のフォトダイオード素子127などでは、900nm程度まで波長が長くなるにつれて感度が増加するため、波長の長い可視光や近赤外光を用いることで、多く出力を得られるという利点がある。   In the present embodiment, visible light is used as light emitted from the defective element detection light source 122, but this does not limit the present invention. At least a part of the light may pass through the scintillator element 128, and the photodiode element 127 may be various kinds of light having sensitivity. For example, visible light having a long wavelength such as red or near infrared light may be used. Such light has higher transmittance of the reflective material 129 and the scintillator element 128 than visible light having a short wavelength. In addition, in the photodiode element 127 made of crystalline silicon and the like, the sensitivity increases as the wavelength is increased to about 900 nm. Therefore, there is an advantage that a large output can be obtained by using visible light or near infrared light having a long wavelength. .

また本実施形態では、欠陥素子検出用光源122から照射され、シンチレータ素子128内を透過、散乱屈折などした光を、フォトダイオード素子127で検出したが、その光をシンチレータ素子128内で吸収して異なる波長の光を発光し、それをフォトダイオード素子127で検出しても良い。一例として、例えば欠陥素子検出用光源122から紫外線(第一の波長の光)を、例えばGOS(ガドリニウムオキシ硫化物)から成るシンチレータ素子128に照射する。このときGOSは紫外線を吸収して可視光(第二の波長の光)を生じる。この光は、X線を吸収して生じる光と同じ波長の光を少なくとも含む。フォトダイオード素子127は感度を有するので検出できる。よって、欠陥素子検出に使用できる。ただし照射する光には、発光される波長よりも短い様々な波長が有り得、またシンチレータ素子128には、GOS以外にも様々な材料の場合が有り得ることは言うまでもない。欠陥素子検出用光源122から紫外線を照射し、可視光に変換してからフォトダイオード素子127に検出させることで、シンチレータ素子128の不具合、例えば感度低下や基板からの欠落を検出しやすくなる。   In the present embodiment, the light emitted from the defect element detection light source 122 and transmitted through the scintillator element 128 and scattered / refracted is detected by the photodiode element 127, but the light is absorbed in the scintillator element 128. Light of different wavelengths may be emitted and detected by the photodiode element 127. As an example, the scintillator element 128 made of, for example, GOS (gadolinium oxysulfide) is irradiated with ultraviolet light (first wavelength light) from the defect element detection light source 122, for example. At this time, GOS absorbs ultraviolet rays and generates visible light (second wavelength light). This light includes at least light having the same wavelength as light generated by absorbing X-rays. Since the photodiode element 127 has sensitivity, it can be detected. Therefore, it can be used for defective element detection. However, it goes without saying that the irradiated light can have various wavelengths shorter than the emitted wavelength, and the scintillator element 128 can have various materials other than GOS. By irradiating the ultraviolet light from the defective element detection light source 122 and converting it to visible light and causing the photodiode element 127 to detect it, it becomes easy to detect a defect of the scintillator element 128, for example, a decrease in sensitivity or a loss from the substrate.

本発明では、欠陥素子検出用光源122が、1つのX線検出器104毎に設けられている場合を記したが、これは一例であり、本発明を限定するものではない。複数のX線検出器104に跨って1つの欠陥素子検出用光源122が設けられていても構わない。   In the present invention, the case where the defective element detection light source 122 is provided for each X-ray detector 104 is described as an example, and the present invention is not limited thereto. One defective element detection light source 122 may be provided across a plurality of X-ray detectors 104.

例えば、図7の(a)のX線検出器104aのように、光電変換基板125における、X線を変換して生成された光の入射面(シンチレータ基板との隣接面)に、一つの欠陥素子検出用光源122が反射材135をまたいで二つのシンチレータ素子128に向かい合うように配置してもよい。   For example, as in the X-ray detector 104a in FIG. 7A, one defect exists on the light incident surface (adjacent surface to the scintillator substrate) of the photoelectric conversion substrate 125 generated by converting the X-rays. The element detection light source 122 may be disposed so as to face the two scintillator elements 128 across the reflector 135.

また図7の(b)のX線検出器104bのように、光電変換基板125におけるX線を変換して生成された光の入射面(シンチレータ基板との隣接面)とは反対側の面、すなわち、配線基板側の面に、一つの欠陥素子検出用光源122が反射材135をまたいで二つのシンチレータ素子128に向かい合うように配置してもよい。この場合、図7の(a)に比べて各フォトダイオード素子127を大きく形成することができる。図7の(b)では、各フォトダイオード素子127の幅をシンチレータ素子128とほぼ同一の幅に形成する。   Further, like the X-ray detector 104b of FIG. 7B, the surface opposite to the light incident surface (adjacent surface to the scintillator substrate) generated by converting the X-rays in the photoelectric conversion substrate 125, That is, one defective element detection light source 122 may be arranged on the surface of the wiring board so as to face the two scintillator elements 128 across the reflective material 135. In this case, each photodiode element 127 can be formed larger than that in FIG. In FIG. 7B, the width of each photodiode element 127 is formed to be approximately the same as that of the scintillator element 128.

本実施形態では、X線コリメータ120が2次元コリメータの場合を記したが、1次元コリメータの場合であっても構わない。またコリメータ板113を接点で接着して実現した場合を記したが、これは一例であり、本発明を限定するものではなくさまざまな場合が有り得る。例えば、金属粉末を混ぜた樹脂を成型・硬化して実現しても良いし、金属板をエッチングなどにより加工し、格子状のコリメータを実現しても良い。   In the present embodiment, the case where the X-ray collimator 120 is a two-dimensional collimator is described, but it may be a one-dimensional collimator. Moreover, although the case where it implement | achieved by adhere | attaching the collimator board 113 by the contact was described, this is an example and this invention is not limited and there may be various cases. For example, a resin mixed with metal powder may be molded and cured, or a metal plate may be processed by etching or the like to realize a lattice collimator.

また、本実施形態では、欠陥素子の検出を、X線を用いた被検体102の撮影の直前に行う場合を記したが、これは一例であり、本発明を限定するものではない。例えば、装置の電源投入直後や電源OFFの直前、X線管やCT装置のウォームアップや補正用データを取得するときの前後や、その最中(ただしX線を照射していないとき)、X線を用いた被検体102の撮影の直後などに行う場合も有り得る。更に、中央処理装置105が時間を計る機能を有し、電源投入移行や、最後のX線照射からある時間経過するときに行う場合や、ある時間おきに定期的に行う場合も有り得る。ここで記すある時間は、例えば一定であって、例えば1時間である。ただし一定でもなくても良い。更にこれらの複数の場合を組み合わせることも有り得る。この場合も、先に記したように、欠陥素子判定部と外部と情報をやり取りする手段を具備してもよい、このとき、欠陥素子判定部によってX線検出器104の交換が必要と判断されたとき、その内容を装置メーカーなどへ自動的に連絡し、撮影を行う時間よりも十分に前に欠陥素子を生じたX線検出器104を交換するなどを行うことができる。   In the present embodiment, the case where the defective element is detected immediately before imaging of the subject 102 using X-rays is described as an example, and the present invention is not limited thereto. For example, immediately after the apparatus is turned on or immediately before the power is turned off, before or after acquiring warm-up or correction data for the X-ray tube or CT apparatus, or during the acquisition (when X-rays are not irradiated), X It may be performed immediately after imaging of the subject 102 using a line. Furthermore, the central processing unit 105 has a function of measuring time, and may be performed when a certain time elapses after the power-on transition, the last X-ray irradiation, or periodically every certain time. The certain time described here is constant, for example, one hour, for example. However, it may not be constant. Furthermore, it is possible to combine these plural cases. Also in this case, as described above, a means for exchanging information with the defective element determination unit and the outside may be provided. At this time, the defective element determination unit determines that the X-ray detector 104 needs to be replaced. When this occurs, the contents can be automatically communicated to a device maker or the like, and the X-ray detector 104 in which the defective element is generated can be replaced sufficiently before the time for imaging.

このようにX線を用いた被検体102の撮影の直前以外でも欠陥素子検出を行うことで、欠陥素子が生じて撮影が行えないことなどにより被検体102を待たせることや、撮影を中止することなどを防ぐことができる。   In this way, by performing defective element detection other than immediately before imaging of the subject 102 using X-rays, the subject 102 is caused to wait or imaging is stopped due to a defective element being generated and imaging cannot be performed. Can be prevented.

本実施形態では、図5に示したように、欠陥素子検出用光源122から光を照射して得た光画像ローデータ143から欠陥素子マップ142を更新する場合を記したが、これは一例であり、本発明を限定するものではない。例えば、図5の処理を行って光画像データ147を作成後、欠陥素子判定148を行って欠陥素子があると判定されたときは、別途X線を照射して画像を取得し、この画像から欠陥素子マップを更新しても良い。このようにすることで、欠陥素子検出用光源122の故障などの場合に、光画像ローデータ143で正常素子を欠陥と誤検出することを防ぐことができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the case where the defect element map 142 is updated from the optical image raw data 143 obtained by irradiating light from the defect element detection light source 122 is described. There is no limitation to the present invention. For example, after the optical image data 147 is generated by performing the processing of FIG. 5, when it is determined that there is a defective element by performing the defective element determination 148, an image is acquired by separately irradiating X-rays, and from this image The defective element map may be updated. By doing so, it is possible to prevent a normal element from being erroneously detected as a defect in the optical image raw data 143 in the case of a failure of the defective element detection light source 122 or the like.

本実施形態では、欠陥素子検出用光源122から光を照射して得た光画像ローデータ143のみで欠陥素子マップ142を更新する場合を記したが、これは一例であり、本発明を限定するものではない。更に、他のエアデータやオフセットデータなども用いて欠陥素子を検出し、欠陥素子マップ142を更新しても良いことは言うまでもない。特にオフセットデータは、被検体のX線撮影の直前や、定期的にも取得することが可能であり、光画像ローデータ143を取得する前後で欠陥素子検出用光源122から光を照射しない際に取得し、欠陥素子の検出に利用することが望ましい。   In the present embodiment, the case where the defect element map 142 is updated only with the optical image raw data 143 obtained by irradiating light from the defect element detection light source 122 is described as an example, and the present invention is limited. It is not a thing. Furthermore, it goes without saying that a defective element may be detected using other air data or offset data, and the defective element map 142 may be updated. In particular, the offset data can be acquired immediately before X-ray imaging of the subject or periodically, and when the light from the defective element detection light source 122 is not irradiated before and after the optical image raw data 143 is acquired. It is desirable to acquire and use it for the detection of defective elements.

本実施形態では、1種類の光を用い、光画像ローデータ143を得て欠陥素子の検出する場合を記したが、これは一例であり、本発明を限定するものではない。例えば複数の光量の光を用いても良い。光量は、例えば光源への電流量を変更することで実現できる。このとき、図4のステップS4の欠陥素子判定では、それぞれの光量で得られた光画像ローデータ143に対して、それぞれの光量に対して設けられた閾値149を用いて判定を行う。またはステップS4の欠陥素子判定にて、これらの複数の光画像ローデータ143から各素子の入出力特性を算出し、その傾きの値や、求めた入出力特性からのデータ値のずれ量、また平均の入出力特性からの個々の入出力特性のずれ量などを用いて、欠陥素子の判定を行っても良い。このように広い入力範囲で得られた複数の感度や入出力特性を用いて、欠陥素子を判定することで、高精度な欠陥素子検出が可能となり、再構成像中のアーチファクトの発生や、被検体への無効なX線照射を更に防ぐことが可能となる。   In the present embodiment, the case where the defective image is detected by obtaining the optical image raw data 143 using one kind of light is described as an example, and the present invention is not limited thereto. For example, a plurality of light amounts may be used. The amount of light can be realized by changing the amount of current to the light source, for example. At this time, in the defective element determination in step S4 of FIG. 4, the determination is performed on the optical image raw data 143 obtained with the respective light amounts using the threshold values 149 provided for the respective light amounts. Alternatively, in the defective element determination in step S4, the input / output characteristics of each element are calculated from the plurality of optical image raw data 143, the inclination value, the amount of deviation of the data value from the obtained input / output characteristics, The defective element may be determined using a deviation amount of each input / output characteristic from the average input / output characteristic. By determining defective elements using multiple sensitivities and input / output characteristics obtained in such a wide input range, it is possible to detect defective elements with high accuracy, generating artifacts in the reconstructed image, It becomes possible to further prevent invalid X-ray irradiation to the specimen.

更に欠陥素子検出用光源122に複数の波長の光を照射する光源を設け、波長の異なる光で得た複数の光画像ローデータ143を用いて欠陥素子を検出してもよい。このような光源は、例えば1つの光照射点に、複数種類のLEDを設けることで実現できる。   Furthermore, a defective element may be detected using a plurality of optical image raw data 143 obtained with light having different wavelengths by providing a light source for irradiating light with a plurality of wavelengths to the defective element detection light source 122. Such a light source can be realized, for example, by providing a plurality of types of LEDs at one light irradiation point.

また欠陥素子検出用光源122として、GaN(窒化ガリウム)系のLED素子の場合を記したが、これは一例であり、本発明を限定するものではない。ZnO(酸化亜鉛)系やその他の材料のLED素子の場合や、アモルファスシリコンやポーラスシリコンを用いた発光素子、更に他に様々な発光素子の場合も有り得る。   Further, although the case of a GaN (gallium nitride) based LED element has been described as the defective element detection light source 122, this is an example and does not limit the present invention. In the case of an LED element made of ZnO (zinc oxide) or other materials, a light emitting element using amorphous silicon or porous silicon, and various other light emitting elements may be used.

本実施形態では、光画像ローデータ143に対して図5のステップS11に示したようにオフセット補正と、ステップS12の加算平均処理を行って光画像データ147を作成し、欠陥素子の検出を行ったが、これは一例であり、本発明を限定するものではない。更にエア補正が付加されて行われても構わない。このときエア補正に、X線を用いて撮影したエアデータを用いても良い。また、先に記したエアデータの作成手順を、過去に撮影した光画像ローデータ143に適用して基準データを作成し、これをエアデータとして用いても良い。更に他の補正が付加されても構わない。   In the present embodiment, the optical image raw data 143 is subjected to offset correction as shown in step S11 of FIG. 5 and addition average processing in step S12 to generate optical image data 147, and defective elements are detected. However, this is only an example and does not limit the present invention. Further, air correction may be added. At this time, air data captured using X-rays may be used for air correction. Alternatively, the above-described air data creation procedure may be applied to the light image raw data 143 captured in the past to create reference data, which may be used as air data. Furthermore, other corrections may be added.

また本実施形態では、欠陥素子判定の方法として、図5のステップS13に示したように、出力値を閾値149と比較して欠陥素子と判断する場合を記したが、これは一例であり、本発明を限定するものではなく、さまざまな方法が考えられる。例えば、画像中の平均値と標準偏差を求め、出力値が平均値から標準偏差の決められた倍率以上小さいときや大きいときに欠陥と判断しても良い。ここで、決められた倍率とは、例えば5倍である。更に、前回撮影した光画像データ147を保存しておき、それとの差分画像を用い、閾値149以上の変化のあった素子を欠陥と判断しても良い。   Further, in the present embodiment, as a defective element determination method, as shown in step S13 of FIG. 5, the case where the output value is determined as a defective element by comparing with the threshold value 149 is described as an example. The present invention is not limited and various methods are conceivable. For example, the average value and the standard deviation in the image may be obtained, and the defect may be determined when the output value is smaller or larger than the magnification determined by the standard deviation from the average value. Here, the determined magnification is, for example, 5 times. Further, the previously captured optical image data 147 may be stored, and a difference image with the optical image data 147 may be stored, and an element that has changed more than the threshold value 149 may be determined as a defect.

本発明では、X線をシンチレータ素子128にて光に変換し、その光をフォトダイオードで電荷に変換する間接検出型のX線検出器の場合を記したが、これは一例であり、本発明を限定するものではなく、X線を直接電荷に変換する直接検出型のX線検出器に適用しても良いことは言うまでもない。   In the present invention, the case of an indirect detection type X-ray detector in which X-rays are converted into light by the scintillator element 128 and the light is converted into electric charge by a photodiode is described as an example. It goes without saying that the present invention may be applied to a direct detection type X-ray detector that directly converts X-rays into electric charges.

<第二実施形態>
第二実施形態に係るX線検出器は、欠陥素子検出用光源122が光電変換基板とは異なる基板である欠陥素子検出用光源基板136上に作製されて、X線コリメータ120のX線入射側又はX線入射側とは反対側に位置する点で第一実施形態に係るX線検出器と異なる。以下、図8乃至図14に基づいて第二実施形態に係るX線検出器について説明する。図8は、第二実施形態に係るX線検出器104cの断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)である。図9は、第二実施形態の他の例に係るX線検出器104dを示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)である。図10は、第二実施形態の他の例に係るX線検出器104eを示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)である。図11は、第二実施形態の他の例に係るX線検出器104fを示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)である。図12は、第二実施形態の他の例に係るX線検出器104gを示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)である。図13は、第二実施形態の他の例に係るX線検出器104hを示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)である。図14は、第二実施形態の他の例に係るX線検出器104iを示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)であって、(a)は断面の全体図であり、(b)は、欠陥素子検出用光源122周辺を拡大した図である。
<Second embodiment>
In the X-ray detector according to the second embodiment, the defective element detection light source 122 is produced on the defective element detection light source substrate 136 which is a substrate different from the photoelectric conversion substrate, and the X-ray collimator 120 has an X-ray incident side. Or, it is different from the X-ray detector according to the first embodiment in that it is located on the opposite side to the X-ray incident side. Hereinafter, the X-ray detector according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a cross-sectional view of the X-ray detector 104c according to the second embodiment (a cross-sectional view seen from the arrow AA ′ at the cross-sectional position 114 in FIG. 2). FIG. 9 is a cross-sectional view (a cross-sectional view seen from the arrow AA ′ at the cross-sectional position 114 in FIG. 2) showing an X-ray detector 104d according to another example of the second embodiment. FIG. 10 is a cross-sectional view (a cross-sectional view seen from the arrow AA ′ at the cross-sectional position 114 in FIG. 2) showing an X-ray detector 104e according to another example of the second embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view (a cross-sectional view seen from the arrow AA ′ at the cross-sectional position 114 in FIG. 2) showing an X-ray detector 104f according to another example of the second embodiment. FIG. 12 is a cross-sectional view (a cross-sectional view seen from the arrow AA ′ at the cross-sectional position 114 in FIG. 2) showing an X-ray detector 104g according to another example of the second embodiment. FIG. 13 is a cross-sectional view (a cross-sectional view seen from the arrow AA ′ at the cross-sectional position 114 in FIG. 2) showing an X-ray detector 104 h according to another example of the second embodiment. FIG. 14 is a cross-sectional view (a cross-sectional view seen from the arrow AA ′ at the cross-sectional position 114 in FIG. 2) showing an X-ray detector 104 i according to another example of the second embodiment, in which (a) is a cross-sectional view. It is a general view, (b) is an enlarged view of the periphery of the defective element detection light source 122.

図8に一例を示すように、欠陥素子検出用光源122は、各シンチレータ素子128と向かい合うように2次元的に複数配置されており、欠陥素子検出用光源122のそれぞれからシンチレータ素子128に向けて光を照射する。ここで欠陥素子検出用光源122は、例えばLED素子であり、X線の減弱を少なくするために小さいものが望ましい。また欠陥素子検出用光源122は、X線検出素子の中心に位置していても、コリメータ板113に近い、X線検出素子の端部付近に位置していてもよい。なお、図8では、フォトダイオード素子127はチャネル方向に沿って8つ配列されるが、符号はそのうちの一つについて付け、残りのものについては省略する。図9以降についても同様とする。   As shown in FIG. 8, the defect element detection light sources 122 are two-dimensionally arranged so as to face each scintillator element 128, and each defect element detection light source 122 faces the scintillator element 128. Irradiate light. Here, the defective element detection light source 122 is, for example, an LED element, and is preferably small in order to reduce attenuation of X-rays. Further, the defect element detection light source 122 may be located at the center of the X-ray detection element or may be located near the end of the X-ray detection element near the collimator plate 113. In FIG. 8, eight photodiode elements 127 are arranged along the channel direction, but reference numerals are given to one of them, and the remaining ones are omitted. The same applies to FIG. 9 and subsequent figures.

本実施例のX線検出器104における欠陥素子の検出方法を説明する。このとき、まず、実施例1と同様に、欠陥素子検出用光源122から光を照射する。この光の少なくとも一部は、実施例1のときと同様に、シンチレータ素子128を透過すると共に、反射材129を透過する必要がある。そのため、反射材129は、透過率が例えば0.5%以上なるような厚さで設ける。このとき光の少なくとも一部はシンチレータ素子基板126を透過し、フォトダイオード127に至る。   A method for detecting a defective element in the X-ray detector 104 of this embodiment will be described. At this time, first, similarly to the first embodiment, light is irradiated from the defective element detection light source 122. At least part of this light needs to pass through the scintillator element 128 and through the reflector 129 as in the first embodiment. Therefore, the reflective material 129 is provided with a thickness such that the transmittance is, for example, 0.5% or more. At this time, at least part of the light passes through the scintillator element substrate 126 and reaches the photodiode 127.

ここで反射材129は、欠陥素子検出用光源122からの光の一部を透過するが、同時に、シンチレータ素子からの光に対して十分な反射も実現する。これは、欠陥素子検出用光源122に例えばLEDなどの発光素子を用いることで大光量の光を照射し、反射材129で反射、散乱、吸収されても、フォトダイオード素子127に十分な量の光を入射させることができるためである。また反射材129の反射率が、シンチレータ素子からの光と欠陥素子検出用光源122からの光とに対して異なるために可能となる。この反射率の違いは、反射材129へ至る光の入射角(反射材129の法線と光の入射方向とが成す角)の違いによって生じる。すなわち、シンチレータ素子内で発光した光は、シンチレータ素子が反射材129の近くで接して配置されるため、反射材129に対して様々な角度で入射し、特に大きな入射角度を有する光も多く存在する。このように大きな入射角を有する光は、入射角が小さい場合に比べて、実質的な反射材129の透過パス長が長いため、反射や吸収が起こり易く、透過率は小さい。一方、欠陥素子検出用光源122からの光は、欠陥素子検出用光源122が反射材129から離れて真上に配置されるため、反射材129に至る光のほとんどが、入射角度が小さく、揃っている。従って、シンチレータ素子からの光よりも、反射材129を透過し易い。従って、欠陥素子検出用光源122からの光に対する反射率は、シンチレータ素子からの光に対する反射率よりも小さくなる。ここで入射角度とは、反射材129のX線入射面の法線ベクトルに対する光の入射角度を意味する。   Here, the reflective material 129 transmits a part of the light from the defect element detection light source 122, but at the same time, sufficient reflection for the light from the scintillator element is also realized. This is because, for example, a light emitting element such as an LED is used for the defective element detection light source 122, and even if the light is reflected, scattered, or absorbed by the reflective material 129, the photodiode element 127 has a sufficient amount. This is because light can be incident. This is possible because the reflectance of the reflecting material 129 is different for the light from the scintillator element and the light from the light source 122 for detecting a defective element. The difference in reflectance is caused by the difference in the incident angle of light reaching the reflecting material 129 (the angle formed by the normal line of the reflecting material 129 and the incident direction of light). That is, the light emitted in the scintillator element is incident on the reflector 129 at various angles because the scintillator element is disposed in contact with the reflector 129, and there are many lights having a particularly large incident angle. To do. Since light having such a large incident angle has a substantial transmission path length of the reflector 129 as compared with a case where the incident angle is small, reflection and absorption are likely to occur and the transmittance is small. On the other hand, the light from the defective element detecting light source 122 is arranged right above the reflecting element 129 so that most of the light reaching the reflecting material 129 has a small incident angle and is uniform. ing. Therefore, it is easier to transmit the reflective material 129 than the light from the scintillator element. Therefore, the reflectance with respect to the light from the defective element detection light source 122 is smaller than the reflectance with respect to the light from the scintillator element. Here, the incident angle means the incident angle of light with respect to the normal vector of the X-ray incident surface of the reflector 129.

この光照射と同時に、第一実施形態と同様に、フォトダイオード127から信号の読み出しを行って光画像ローデータ143を得、欠陥素子を検出し、欠陥素子マップを作成する。   Simultaneously with this light irradiation, as in the first embodiment, a signal is read from the photodiode 127 to obtain optical image raw data 143, a defective element is detected, and a defective element map is created.

本実施形態のようにフォトダイオード素子127と欠陥素子検出用光源122とを別々の基板に設けることで、一方の作製プロセスが他方の素子の作製プロセスに影響を与えることを防ぐことができる。更にフォトダイオード素子127と欠陥素子検出用光源122の作製プロセスが両立し難い場合にも、それぞれで別々に作製することで実現できる。更に、それぞれに適した異なる材料で作製を行うことが出来る。また容易に欠陥素子検出用光源122を設けることができ、更に故障の際には、容易に欠陥素子検出用光源122を交換できる。更に本構造では、シンチレータ素子基板126の真上から光を照射できるので、実質的に反射材129を透過する光の透過長を最小にでき、多くの光をフォトダイオード127に照射することができる。   By providing the photodiode element 127 and the defective element detection light source 122 on separate substrates as in this embodiment, it is possible to prevent one manufacturing process from affecting the manufacturing process of the other element. Further, even when the manufacturing process of the photodiode element 127 and the defective element detection light source 122 is difficult to achieve, it can be realized by separately manufacturing each. Furthermore, it is possible to manufacture with different materials suitable for each. Further, the defective element detection light source 122 can be easily provided, and the defective element detection light source 122 can be easily replaced in the event of a failure. Furthermore, in this structure, since light can be irradiated from directly above the scintillator element substrate 126, the transmission length of light that substantially passes through the reflecting material 129 can be minimized, and a large amount of light can be irradiated to the photodiode 127. .

本実施形態では、コリメータ板113は、欠陥素子検出用光源122からの光を反射する表面構造を有することが望ましい。このような光を反射する構造は、例えば金属板であるコリメータ板113の表面を磨き、金属光沢処理をすることなどによって実現できる。またはコリメータ板113に、例えば反射率の高い金属を吹き付けるなどのように、欠陥素子検出用光源122からの光を反射する材料や構造を付加しても良い。このとき、欠陥素子検出用光源122からシンチレータ素子基板126に到達する光の量は増加し、X線検出器104から多くの信号を得ることができるため、欠陥素子と正常素子との出力差は大きくなり、欠陥素子検出にて、欠陥素子の判定精度を向上できる。   In the present embodiment, the collimator plate 113 preferably has a surface structure that reflects light from the defective element detection light source 122. Such a structure that reflects light can be realized, for example, by polishing the surface of the collimator plate 113, which is a metal plate, and performing a metallic luster treatment. Alternatively, a material or a structure that reflects light from the defective element detection light source 122 may be added to the collimator plate 113, for example, by spraying a highly reflective metal. At this time, since the amount of light reaching the scintillator element substrate 126 from the defective element detection light source 122 increases and many signals can be obtained from the X-ray detector 104, the output difference between the defective element and the normal element is The detection accuracy of defective elements can be improved by detecting defective elements.

本実施形態では、欠陥素子検出用光源122が、各シンチレータ素子128と1対1に向かい合うように2次元的に複数配置されている場合を記したが、これは一例であり、本発明を限定するものではない。例えば1つのシンチレータ素子128に、複数の欠陥素子検出用光源122を対向させて配置しても良い。   In the present embodiment, the case where a plurality of the defective element detection light sources 122 are two-dimensionally arranged so as to face the respective scintillator elements 128 in a one-to-one manner is described, but this is an example, and the present invention is limited. Not what you want. For example, a plurality of defect element detection light sources 122 may be arranged to face one scintillator element 128.

更に、例えば図9に示すように、欠陥素子検出用光源122が、2次元的に光を発する面光源であっても良い。図9に示すX線検出器104dでは、1つの面光源からなる欠陥素子検出用光源122が、欠陥素子検出用光源基板136上に作製される。そして、欠陥素子検出用光源基板136が、欠陥素子検出用光源基板136における欠陥素子検出用光源122が配置された面をX線コリメータ120に対向させて、X線コリメータ120のX線入射側に配置される。面光源としてはX線の透過性が良い光源が良く、例えば有機ELや無機EL光源を用いてもよい。   Further, for example, as shown in FIG. 9, the defective element detection light source 122 may be a surface light source that emits light two-dimensionally. In the X-ray detector 104 d shown in FIG. 9, a defective element detection light source 122 composed of one surface light source is produced on a defective element detection light source substrate 136. Then, the defective element detection light source substrate 136 is placed on the X-ray incident side of the X-ray collimator 120 with the surface of the defective element detection light source substrate 136 on which the defective element detection light source 122 is disposed facing the X-ray collimator 120. Be placed. As the surface light source, a light source having good X-ray transparency is good, and for example, an organic EL or inorganic EL light source may be used.

更に図10に示すX線検出器104eのように、欠陥素子検出用光源基板136に複数の面光源が作製されて、1つの面光源である欠陥素子検出用光源122が複数のシンチレータ素子128に跨って設けられていても良い。   Further, as in the X-ray detector 104e shown in FIG. 10, a plurality of surface light sources are produced on the defective element detection light source substrate 136, and the defect element detection light source 122, which is one surface light source, is formed on the plurality of scintillator elements 128. It may be provided across.

更に本実施形態では、欠陥素子検出用光源基板136に作製された欠陥素子検出用光源122から直接、光を照射する場合を記したが、これは一例であり、本発明を限定するものではない。例えば図11に示すX線検出器104fのように、欠陥素子検出用光源基板136が、導光板163と光源161とを備え、導光板163が光源161の光を導いて欠陥素子検出用光源を実現しても良い。このとき、光源161から照射された光は、導光板163が光路137に沿って光を導くと共に、一部の光は光路139の方向に反射、散乱されて、それぞれのシンチレータ素子128に向けて照射される。このような光源により、光源161を直接X線が当たらない位置に配置することができる。これにより光源161によって影を作ることや、シンチレータ素子128へのX線量を低下することを防ぐことができる。更に光源161を直接X線の入射範囲外などのX線が当たらない位置に配置することができ、X線に当たることでの劣化を防ぐことができる。   Furthermore, in this embodiment, the case where light is directly irradiated from the defective element detection light source 122 produced on the defective element detection light source substrate 136 is described, but this is an example, and the present invention is not limited thereto. . For example, like the X-ray detector 104f shown in FIG. 11, the defect element detection light source substrate 136 includes a light guide plate 163 and a light source 161, and the light guide plate 163 guides the light from the light source 161 to serve as a defect element detection light source. It may be realized. At this time, the light emitted from the light source 161 is guided by the light guide plate 163 along the optical path 137, and part of the light is reflected and scattered in the direction of the optical path 139 toward the respective scintillator elements 128. Irradiated. With such a light source, the light source 161 can be disposed at a position where the X-ray does not directly hit. Thereby, it is possible to prevent a shadow from being generated by the light source 161 and to reduce the X-ray dose to the scintillator element 128. Furthermore, the light source 161 can be disposed at a position where the X-ray does not hit directly, such as outside the X-ray incident range, and deterioration due to hitting the X-ray can be prevented.

また、例えば図12に示すX線検出器104gのように、欠陥素子検出用光源基板136が、光源161が作製された光源基板162と、拡散板160とを含み、例えば光路137に沿って、光源基板162から発せられた光が拡散板160で拡散して広がり、反射材129がある方向へ光を照射する構造であっても良い。このとき光源161は、図12に示すように、X線検出素子間、すなわちコリメータ板113と向かい合う位置に配置することができ、X線検出素子に入射するX線を減弱することを防ぐことができる。   Further, for example, as in the X-ray detector 104g shown in FIG. 12, the defective element detection light source substrate 136 includes a light source substrate 162 on which the light source 161 is manufactured and a diffusion plate 160, and along the optical path 137, for example. The light emitted from the light source substrate 162 may be diffused and spread by the diffusion plate 160, and the light may be emitted in a direction in which the reflective material 129 exists. At this time, as shown in FIG. 12, the light source 161 can be disposed between the X-ray detection elements, that is, at a position facing the collimator plate 113, and prevents attenuation of X-rays incident on the X-ray detection elements. it can.

図12に示す光源基板162と拡散板160とから成る欠陥素子検出用光源基板136の構造は一例であり、本発明を限定するものではなく、様々な構造が有り得る。例えば、図12で拡散板160と光源基板162が上下反対になる場合、すなわち、拡散板160がX線入射面側に、光源基板162が反射材129側に、それぞれ設けられた構造の場合や、光源基板162及び拡散板160が一体であり、拡散板160の表面や内部に光源161が設けられた構造の場合など、さまざまな場合が有り得る。   The structure of the defective element detection light source substrate 136 composed of the light source substrate 162 and the diffusion plate 160 shown in FIG. 12 is an example, and the present invention is not limited thereto, and various structures may be possible. For example, in FIG. 12, the diffuser plate 160 and the light source substrate 162 are upside down, that is, the diffuser plate 160 is provided on the X-ray incident surface side, and the light source substrate 162 is provided on the reflector 129 side. There may be various cases such as a structure in which the light source substrate 162 and the diffusion plate 160 are integrated and the light source 161 is provided on the surface or inside of the diffusion plate 160.

本実施形態では、欠陥素子検出用光源基板136がX線コリメータ120のX線入射側に設けられた場合を記したが、これは一例であり、本発明を限定するものではない。例えば図13に示すX線検出器104hのように、X線コリメータ120とシンチレータ素子基板126との間に設けても良い。   In the present embodiment, the case where the defective element detection light source substrate 136 is provided on the X-ray incident side of the X-ray collimator 120 is described, but this is an example and the present invention is not limited thereto. For example, it may be provided between the X-ray collimator 120 and the scintillator element substrate 126 as in the X-ray detector 104h shown in FIG.

更にこの場合、例えば図14の(a)に示すX線検出器104iのように、光源161の大部分をコリメータ板113と反射材135とに挟まれる位置に設け、図14の(b)に示すように、各シンチレータ素子128が、光源161の端部と幅w1を有して対向するように構成してもよい。これにより、X線による光源161の劣化を防ぐことができる。更に欠陥素子検出用光源基板136が、第二実施形態にて記した導光板163や拡散板160を備えていてもよい。この場合、コリメータ板113と反射材135とに挟まれる位置に光源161を設けることも可能であり、X線による光源161の劣化を更に防ぐことができる。   Furthermore, in this case, for example, as in the X-ray detector 104i shown in FIG. 14A, most of the light source 161 is provided at a position sandwiched between the collimator plate 113 and the reflecting material 135, and FIG. As shown, each scintillator element 128 may be configured to face the end of the light source 161 with a width w1. Thereby, deterioration of the light source 161 by X-rays can be prevented. Furthermore, the defect element detection light source substrate 136 may include the light guide plate 163 and the diffusion plate 160 described in the second embodiment. In this case, it is also possible to provide the light source 161 at a position between the collimator plate 113 and the reflecting material 135, and the deterioration of the light source 161 due to X-rays can be further prevented.

<第三実施形態>
第三実施形態は、欠陥素子検出用光源基板136が、シンチレータ素子基板126と光電変換基板125との間に設けられている点で、第二実施形態と異なる。以下、図15乃至図16に基づいて第三実施形態について説明する。図15は、第三実施形態に係るX線検出器104jの一例を示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)である。図16は、第三実施形態の他の例に係るX線検出器104kを示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)であって、(a)は断面の全体図であり、(b)は、欠陥素子検出用光源122周辺(図16の(a)の一点鎖点内)を拡大した図である。
<Third embodiment>
The third embodiment differs from the second embodiment in that a defective element detection light source substrate 136 is provided between the scintillator element substrate 126 and the photoelectric conversion substrate 125. Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to FIGS. 15 to 16. FIG. 15 is a cross-sectional view (a cross-sectional view seen from the arrow AA ′ at the cross-sectional position 114 in FIG. 2) showing an example of the X-ray detector 104j according to the third embodiment. FIG. 16 is a cross-sectional view (a cross-sectional view seen from the arrow AA ′ at the cross-sectional position 114 in FIG. 2) showing an X-ray detector 104k according to another example of the third embodiment. It is a general view, and (b) is an enlarged view of the periphery of the defective element detection light source 122 (within the alternate long and short dash point in FIG. 16 (a)).

図15に示すX線検出器104jは、欠陥素子検出用光源122が、欠陥素子検出用光源基板136におけるシンチレータ素子基板126との隣接面に、当該隣接面の表面においてほぼ段差なく面一になるように形成されている。更に欠陥素子検出用光源122及び欠陥素子検出用光源基板136は、シンチレータ素子128で発光した光や、欠陥素子を検出する際に欠陥素子検出用光源122からシンチレータ素子128に照射してシンチレータ素子128から戻ってきた光に対して、透明である。このような欠陥素子検出用光源122として、例えば有機EL素子を用いてもよい。   In the X-ray detector 104j shown in FIG. 15, the defective element detection light source 122 is flush with the adjacent surface of the defective element detection light source substrate 136 to the scintillator element substrate 126 on the surface of the adjacent surface with almost no step. It is formed as follows. Further, the defective element detection light source 122 and the defective element detection light source substrate 136 irradiate the scintillator element 128 with the light emitted from the scintillator element 128 or the defective element detection light source 122 when detecting the defective element. It is transparent to the light returned from. As such a defective element detection light source 122, for example, an organic EL element may be used.

このような構造により、X線の検出と、欠陥素子の検出を両立できる。すなわち、X線を検出する際には、シンチレータ素子128で検出したX線で生じた光は、欠陥素子検出用光源122と欠陥素子検出用光源基板136の少なくとも一方を透過してフォトダイオード素子127に至り、検出できる。ディフェクトを検出する際には、欠陥素子検出用光源122からフォトダイオード素子127に向けて光を発し、欠陥素子検出用光源基板136を透過した光をフォトダイオード素子127で検出する。または/及び、欠陥素子検出用光源122からシンチレータ素子128に向けて光を発する。この光の一部は、反射材129、135などで反射してシンチレータ基板126から欠陥素子検出用光源基板136に戻り、欠陥素子検出用光源122と欠陥素子検出用光源基板136の少なくとも一方を透過してフォトダイオード素子127に至り、検出できる。   With such a structure, both X-ray detection and defective element detection can be achieved. That is, when X-rays are detected, the light generated by the X-rays detected by the scintillator element 128 passes through at least one of the defective element detection light source 122 and the defective element detection light source substrate 136 and passes through the photodiode element 127. Can be detected. When detecting a defect, light is emitted from the defective element detection light source 122 toward the photodiode element 127, and the light transmitted through the defective element detection light source substrate 136 is detected by the photodiode element 127. Alternatively, light is emitted from the defective element detection light source 122 toward the scintillator element 128. Part of this light is reflected by the reflectors 129, 135, etc., returns from the scintillator substrate 126 to the defective element detection light source substrate 136, and passes through at least one of the defective element detection light source 122 and the defective element detection light source substrate 136. Then, it reaches the photodiode element 127 and can be detected.

第三実施形態は、第一実施形態や第二実施形態と比較して、欠陥素子検出用光源122からの光が反射材129で減衰しないため、少ない光量で欠陥素子を検出できる。   In the third embodiment, the light from the defect element detection light source 122 is not attenuated by the reflecting material 129 as compared with the first embodiment and the second embodiment, so that the defect element can be detected with a small amount of light.

一方、本実施形態に係るX線検出器104jにおいて、シンチレータ素子128で発光した光は、欠陥素子検出用光源基板136内で広がり、対向するフォトダイオード素子127以外のフォトダイオード素子127にも入射する恐れが高くなる。すなわちクロストークが高くなる恐れがある。従って、欠陥素子検出用光源基板136は、例えばファイバオプティックプレートのように、垂直方向(シンチレータ素子128からフォトダイオード素子127に向かう方向)の光を通し易く、水平方向(クロストーク光が広がる方向)には光を通し難い材料を用いることが望ましい。   On the other hand, in the X-ray detector 104j according to the present embodiment, the light emitted from the scintillator element 128 spreads in the defective element detection light source substrate 136 and enters the photodiode elements 127 other than the opposing photodiode elements 127. The fear increases. That is, there is a possibility that the crosstalk becomes high. Accordingly, the defective element detection light source substrate 136 is easy to transmit light in the vertical direction (direction from the scintillator element 128 toward the photodiode element 127), for example, like a fiber optic plate, and in the horizontal direction (direction in which crosstalk light spreads). It is desirable to use a material that does not allow light to pass through.

本実施形態では、欠陥素子検出用光源122が、フォトダイオード素子127とシンチレータ素子128との間に設けられる場合を記したが、これは一例であり、本発明を限定するものではない。例えば、図16の(a)に示すX線検出器104kのように、シンチレータ素子128間に対向する位置、すなわち、シンチレータ素子128間に設けられた反射材135に対向する位置に欠陥素子検出用光源122の主要部を設け、図16の(b)に示すように、各シンチレータ素子128の端部が欠陥素子検出用光源122と幅w2を有して対向するように構成してもよい。これにより、欠陥素子検出用光源122による光の減弱を防ぐことができる。更に欠陥素子検出用光源基板136が、第二実施形態にて記した導光板163や拡散板160を備えていてもよい。この場合、シンチレータ素子128間に設けられた反射材135に対向する位置に光源161を設けることも可能であり、欠陥素子検出用光源122による光の減弱を更に防ぐことができる。   In the present embodiment, the case where the defective element detection light source 122 is provided between the photodiode element 127 and the scintillator element 128 is described as an example, but the present invention is not limited thereto. For example, as in the X-ray detector 104k shown in FIG. 16A, a defective element is detected at a position facing between the scintillator elements 128, that is, a position facing the reflector 135 provided between the scintillator elements 128. The main part of the light source 122 may be provided, and as shown in FIG. 16B, the end of each scintillator element 128 may be opposed to the defective element detection light source 122 with a width w2. Thereby, attenuation of the light by the defective element detection light source 122 can be prevented. Furthermore, the defect element detection light source substrate 136 may include the light guide plate 163 and the diffusion plate 160 described in the second embodiment. In this case, it is also possible to provide the light source 161 at a position facing the reflective material 135 provided between the scintillator elements 128, and further attenuation of light by the defective element detection light source 122 can be further prevented.

本実施例では、欠陥素子検出用光源122が、欠陥素子検出用光源基板136のシンチレータ素子基板126に隣接する面に作製する場合を記したが、これは一例であり、本発明を限定するものではない。例えば、フォトダイオード素子127と隣接する面に作製しても良い。   In the present embodiment, the case where the defective element detection light source 122 is formed on the surface adjacent to the scintillator element substrate 126 of the defective element detection light source substrate 136 is described as an example, and the present invention is limited. is not. For example, it may be fabricated on a surface adjacent to the photodiode element 127.

<第四実施形態>
第四実施形態は、欠陥素子検出用光源基板136が、配線基板124と光電変換基板125との間に設けられている点で、第二実施形態と異なる。以下、図17に基づいて第四実施形態について説明する。図17は、第四実施形態に係るX線検出器104lの一例を示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)である。
<Fourth embodiment>
The fourth embodiment differs from the second embodiment in that a defective element detection light source substrate 136 is provided between the wiring substrate 124 and the photoelectric conversion substrate 125. Hereinafter, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a cross-sectional view (a cross-sectional view seen from the arrow AA ′ at the cross-sectional position 114 in FIG. 2) showing an example of the X-ray detector 104l according to the fourth embodiment.

図17に示すX線検出器104lでは、点光源からなる欠陥素子検出用光源122が欠陥素子検出用光源基板136の光電変換基板125に隣接する面にマトリクス状に配置される。更に光電変換基板125は、例えば厚さが数100μm以下のシリコン基板であり、欠陥素子検出用光源122からの光の少なくとも一部を透過する。   In the X-ray detector 104l shown in FIG. 17, defective element detection light sources 122 made of point light sources are arranged in a matrix on the surface adjacent to the photoelectric conversion substrate 125 of the defective element detection light source substrate 136. Furthermore, the photoelectric conversion substrate 125 is a silicon substrate having a thickness of, for example, several hundred μm or less, and transmits at least part of the light from the defective element detection light source 122.

このような構造により、欠陥素子検出用光源122から光を照射すると、その一部は光電変換基板125を透過してフォトダイオード素子127で検出できるため、欠陥素子の検出を行うことができる。また本構造では、第三実施形態のようにフォトダイオード素子127とシンチレータ素子128間に、欠陥素子検出用光源基板136によるすき間が生じずに光学的に接続できるため、クロストークを抑えることが可能となる。また第一実施形態や第二実施形態と比較して、欠陥素子検出用光源122や欠陥素子検出用光源基板136に直接X線が当たらないため、入射したX線の減弱を防ぐと共に、欠陥素子検出用光源122や欠陥素子検出用光源基板136のX線による劣化を防ぐことができる。   With such a structure, when light is emitted from the defective element detection light source 122, a part of the light can pass through the photoelectric conversion substrate 125 and be detected by the photodiode element 127, so that the defective element can be detected. Moreover, in this structure, since the gap between the photodiode element 127 and the scintillator element 128 can be optically connected without causing a gap due to the defective element detection light source substrate 136 as in the third embodiment, crosstalk can be suppressed. It becomes. Compared with the first and second embodiments, since the X-rays do not directly hit the defective element detection light source 122 or the defective element detection light source substrate 136, the incident X-rays are prevented from being attenuated and the defective elements are detected. Deterioration due to X-rays of the detection light source 122 and the defective element detection light source substrate 136 can be prevented.

本実施形態では、光電変換基板125にて、フォトダイオード素子127がシンチレータ素子基板126側の面に作製された、いわゆる表面照射型のX線検出器104の場合を記したが、これは一例であり、その反対面に作製された、いわゆる裏面照射型であっても良いことは言うまでもない。このとき、欠陥素子検出用光源122とフォトダイオード素子127が向かい合う構造と成り、欠陥素子検出用光源122から照射された光は欠陥素子検出用光源基板136で減弱されなくなるため、より少ない光で欠陥素子検出を行うことができる。   In the present embodiment, the case of the so-called surface irradiation type X-ray detector 104 in which the photodiode element 127 is manufactured on the surface on the scintillator element substrate 126 side in the photoelectric conversion substrate 125 is described, but this is an example. Needless to say, a so-called back-illuminated type produced on the opposite surface may be used. At this time, the defect element detection light source 122 and the photodiode element 127 face each other, and the light emitted from the defect element detection light source 122 is not attenuated by the defect element detection light source substrate 136. Element detection can be performed.

本実施形態では、欠陥素子検出用光源基板136に点光源からなる欠陥素子検出用光源122をマトリクス状に配置したが、欠陥素子検出用光源基板136に面光源を備えてもよい。   In the present embodiment, the defect element detection light source 122 composed of point light sources is arranged in a matrix on the defect element detection light source substrate 136, but the defect element detection light source substrate 136 may include a surface light source.

<第五実施形態>
第五実施形態は、欠陥素子検出用光源基板136が、配線基板124における光電変換基板125とは反対側の面に設けられている点で、第四実施形態と異なる。以下、図18に基づいて第五実施形態について説明する。図18は、第五実施形態に係るX線検出器104mの一例を示す断面図(図2の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)である。
<Fifth embodiment>
The fifth embodiment is different from the fourth embodiment in that the defective element detection light source substrate 136 is provided on the surface of the wiring substrate 124 opposite to the photoelectric conversion substrate 125. Hereinafter, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a cross-sectional view (a cross-sectional view seen from the arrow AA ′ at the cross-sectional position 114 in FIG. 2) showing an example of the X-ray detector 104m according to the fifth embodiment.

図18に示すX線検出器104mでは、点光源からなる欠陥素子検出用光源122が欠陥素子検出用光源基板136の光電変換基板125に対向する面にマトリクス状に配置される。そして、欠陥素子検出用光源基板136を、配線基板124の裏面(光電変換基板125と対向する面とは反対側の面)に配置する。このとき配線基板124は、欠陥素子検出用光源122から照射する光を透過する基板であることが必要である。これは、例えばガラスのような光を透過する材質を用いる方法や、配線基板124に、上記裏面(欠陥素子検出用光源基板136と対向する面に相当する)から光電変換基板125と対向する面までの間を貫通する小さな穴を複数設ける方法などで実現できる。   In the X-ray detector 104m shown in FIG. 18, defective element detection light sources 122 made of point light sources are arranged in a matrix on the surface of the defective element detection light source substrate 136 facing the photoelectric conversion substrate 125. Then, the defective element detection light source substrate 136 is disposed on the back surface of the wiring substrate 124 (the surface opposite to the surface facing the photoelectric conversion substrate 125). At this time, the wiring substrate 124 needs to be a substrate that transmits light emitted from the defective element detection light source 122. This is because, for example, a method using a material that transmits light, such as glass, or a surface facing the photoelectric conversion substrate 125 from the back surface (corresponding to a surface facing the defective element detection light source substrate 136) on the wiring substrate 124. It can be realized by a method of providing a plurality of small holes penetrating between the two.

本実施形態では、欠陥素子検出用光源基板136に点光源からなる欠陥素子検出用光源122をマトリクス状に配置したが、欠陥素子検出用光源基板136に面光源を備えてもよい。   In the present embodiment, the defect element detection light source 122 composed of point light sources is arranged in a matrix on the defect element detection light source substrate 136, but the defect element detection light source substrate 136 may include a surface light source.

<その他の実施形態>
第一実施形態から第五実施形態では、さまざまな位置に欠陥素子検出用光源122が設けられた場合を記したが、本発明はこれに限るものではなく、これらが組み合わさって複数の位置に設けられていても良い。
<Other embodiments>
In the first to fifth embodiments, the case where the defective element detection light source 122 is provided at various positions is described. However, the present invention is not limited to this, and these are combined to form a plurality of positions. It may be provided.

また第一実施形態から第五実施形態では、医療用のX線CT装置の実施例を記したが、本発明はこれに限るものではなく、実施例に記したX線検出器104を搭載したあらゆる装置に適用できることは言うまでも無い。その一例として、非破壊検査用のX線CT装置、X線コーンビームCT装置、デュアルエネルギーCT装置、X線画像診断装置、X線画像撮影装置、X線透視装置、マンモグラフィー、デジタルサブトラクション装置、核医学検診装置、放射線治療装置なども有り得る。更にX線検出器104を搭載し、X線や放射線の発生源を有さないX線や放射線の検出装置であっても構わない。更にX線検出器に限らず、さまざまな波長の光に対する光検出器や、それを搭載した光検出装置や光を用いた撮像装置であっても適用し得る。このとき光は、可視光、赤外線、紫外線、ガンマ線など、どのような波長であっても構わない。   In the first to fifth embodiments, examples of medical X-ray CT apparatuses are described. However, the present invention is not limited to this, and the X-ray detector 104 described in the examples is mounted. Needless to say, it can be applied to any device. Examples include X-ray CT equipment for non-destructive inspection, X-ray cone beam CT equipment, dual energy CT equipment, X-ray image diagnostic equipment, X-ray imaging equipment, X-ray fluoroscopy equipment, mammography, digital subtraction equipment, nuclear There may be medical examination devices, radiotherapy devices, and the like. Further, an X-ray detector 104 may be installed which has an X-ray detector 104 and does not have an X-ray or radiation source. Furthermore, not only the X-ray detector, but also a photodetector for light of various wavelengths, a photodetector equipped with the photodetector, and an imaging device using light can be applied. At this time, the light may have any wavelength such as visible light, infrared light, ultraviolet light, and gamma rays.

更に本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、実施の段階では、その要旨を逸脱しない範囲でさまざまに変形して実施することが可能である。更に、上記実施形態にはさまざまな段階が含まれており、開示される複数の構成要素における適宜な組み合わせにより、さまざまな発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素が、削除されても良い。   Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention at the stage of implementation. Furthermore, the above embodiment includes various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed components. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.

100…X線源 101…ガントリー回転部 102…被検体 103…寝台天板 104…X線検出器 105…中央処理装置 106…表示装置 107…回転軸方向、スライス方向 108…回転方向、チャネル方向 109…記憶装置 110…係数 113…コリメータ板 114…断面位置 116…X線コリメータ 117…制御回路 118…信号収集装置 119…入力装置 120…X線コリメータ 122…欠陥素子検出用光源 124…配線基板 125…光電変換基板 126…シンチレータ素子基板 127…フォトダイオード素子 128…シンチレータ素子 129、135…反射材 130…オフセット補正 131…LOG変換 132…エア補正 133…欠陥素子補正 134…再構成処理 136…欠陥素子検出用光源基板 137、139…光の進行方向を表す矢印 138…加算平均処理 140…オフセットデータ 141…感度・X線分布データ 142…欠陥素子マップ 143…ローデータ 144…投影データ 145…再構成像 147…光画像データ 148…欠陥素子判定 149…閾値 151…検出器容器 152…すき間 160…拡散板 161…光源 162…光源基板 163…導光板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... X-ray source 101 ... Gantry rotation part 102 ... Subject 103 ... Bed top plate 104 ... X-ray detector 105 ... Central processing unit 106 ... Display apparatus 107 ... Rotating-axis direction, slice direction 108 ... Rotating direction, Channel direction 109 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Storage device 110 ... Coefficient 113 ... Collimator plate 114 ... Sectional position 116 ... X-ray collimator 117 ... Control circuit 118 ... Signal collection device 119 ... Input device 120 ... X-ray collimator 122 ... Light source 124 for detecting defective elements 124 ... Wiring board 125 ... Photoelectric conversion board 126 ... Scintillator element board 127 ... Photodiode element 128 ... Scintillator element 129, 135 ... Reflector 130 ... Offset correction 131 ... LOG conversion 132 ... Air correction 133 ... Defect element correction 134: Reconstruction processing 136 ... Light source substrate for detecting defective elements 137, 139 ... Arrows indicating the traveling direction of light 138 ... Addition averaging processing 140 ... Offset data 141 ... Sensitivity / X-ray distribution data 142 ... Defect element map 143 ... Raw data 144 ... Projection data 145 ... Reconstructed image 147 ... Optical image data 148 ... Defect element determination 149 ... Threshold value 151 ... Detector container 152 ... Clearance 160 ... Diffuser plate 161 ... Light source 162 ... Light source substrate 163 ... Light guide plate

Claims (13)

X線を検出し、検出したX線の強度に応じた電荷を生成するX線検出素子をマトリックス状に配置したX線検出基板と、
前記X線検出基板における前記X線の入射面側に配置され、前記X線の入射方向を限定するX線コリメータと、
前記X線検出素子の各々に対向して配置される発光部を有する光照射部と、
前記X線検出素子からの電気信号を収集するデータ収集装置と、
前記データ収集装置にて取得した電気信号を用いて、前記X線検出素子の欠陥素子の有無及び欠陥素子の位置を判定する欠陥素子判定部と、
前記データ収集装置にて取得した電気信号を処理して、被検体の再構成像を作成する中央処理装置とを備え、
前記X線検出素子は、前記発光部から照射される光に応じた電荷を生成し、
前記光照射部は、前記X線コリメータの前記X線の入射面に配置されている、
ことを特徴とするX線検出器。
An X-ray detection substrate in which X-ray detection elements that detect X-rays and generate charges according to the detected X-ray intensity are arranged in a matrix;
An X-ray collimator which is disposed on the X-ray incident surface side of the X-ray detection substrate and limits the incident direction of the X-ray;
A light irradiation unit having a light emitting unit disposed to face each of the X-ray detection elements;
A data collection device for collecting an electrical signal from the X-ray detection element;
A defective element determination unit that determines the presence / absence of a defective element of the X-ray detection element and the position of the defective element using an electrical signal acquired by the data collection device;
A central processing unit that processes the electrical signal acquired by the data collection device and creates a reconstructed image of the subject;
The X-ray detection element generates a charge corresponding to light emitted from the light emitting unit,
The light irradiation unit is disposed on an incident surface of the X-ray of the X-ray collimator,
An X-ray detector characterized by that.
請求項1のX線検出器において、
前記X線検出基板は、前記X線を検出して光に変換する複数のシンチレータ素子が2次元的に配置されたシンチレータ基板と、
光を電気信号に変換する光電変換素子が2次元的に配置された光電変換基板と、を含み、
前記シンチレータ基板は、前記光電変換基板における、前記X線を変換して生成された光の入射面側に、各シンチレータ素子と各光電変換素子とを対向させて配置され、
前記X線コリメータは、前記シンチレータ基板における前記X線の入射面側に配置され、
前記発光部は、前記シンチレータ素子対向して配置される、
ことを特徴とするX線検出器。
The x-ray detector of claim 1.
The X-ray detection substrate includes a scintillator substrate in which a plurality of scintillator elements that detect the X-rays and convert them into light are two-dimensionally arranged;
A photoelectric conversion substrate in which photoelectric conversion elements that convert light into electrical signals are two-dimensionally arranged,
The scintillator substrate is disposed on the photoelectric conversion substrate on the incident surface side of the light generated by converting the X-rays, with each scintillator element and each photoelectric conversion element facing each other.
The X-ray collimator is disposed on the X-ray incident surface side of the scintillator substrate,
The light emitting portion is arranged to face the scintillator elements,
An X-ray detector characterized by that.
請求項のX線検出器において、
前記発光部は、2次元的に光を発する面光源であることを特徴とするX線検出器。
The x-ray detector of claim 1 .
The X-ray detector, wherein the light emitting unit is a surface light source that emits light two-dimensionally.
請求項のX線検出器において、
前記発光部は、光を発光する光源と、前記光源からの光を導く導光板及び前記光源からの光を拡散する拡散板の少なくとも一つと、を備えて構成されることを特徴とするX線検出器。
The X-ray detector according to claim 3 .
The light emitting unit is configured to include a light source that emits light, and at least one of a light guide plate that guides light from the light source and a diffuser plate that diffuses light from the light source. Detector.
請求項1のX線検出器において、  The x-ray detector of claim 1.
前記X線検出基板は、前記X線を検出して光に変換する複数のシンチレータ素子が2次元的に配置されたシンチレータ基板と、光を電気信号に変換する光電変換素子が2次元的に配置された光電変換基板と、を含む、  The X-ray detection board has a two-dimensional arrangement of a scintillator board in which a plurality of scintillator elements that detect the X-rays and convert them into light are two-dimensionally arranged, and a photoelectric conversion element that converts light into an electrical signal. A photoelectric conversion substrate,
ことを特徴とするX線検出器。  An X-ray detector characterized by that.
請求項5のX線検出器において、
前記発光部は、前記X線とは異なる第1の波長の光を発光し、
前記シンチレータ素子は、前記第1の波長の光を吸収して、前記第1の波長の光よりも長い波長であって、かつ前記光電変換素子が感度を有する第2の波長の光を発光することを特徴とするX線検出器。
The x-ray detector of claim 5,
The light emitting unit emits light having a first wavelength different from that of the X-ray,
The scintillator element absorbs light of the first wavelength, and emits light of a second wavelength that is longer than the light of the first wavelength and the photoelectric conversion element is sensitive to. An X-ray detector characterized by that.
請求項のX線検出器において、
前記第1の波長の光が、紫外線であることを特徴とするX線検出器。
The X-ray detector according to claim 6 .
The X-ray detector, wherein the light having the first wavelength is ultraviolet light.
X線を検出し、検出したX線の強度に応じた電荷を生成するX線検出素子をマトリックス状に配置したX線検出基板と、
前記X線検出基板における前記X線の入射面側に配置され、前記X線の入射方向を限定するX線コリメータと、
前記X線検出素子の各々に対向して配置される発光部を有する光照射部と、
前記X線検出素子からの電気信号を収集するデータ収集装置と、
前記データ収集装置にて取得した電気信号を用いて、前記X線検出素子の欠陥素子の有無及び欠陥素子の位置を判定する欠陥素子判定部と、
前記データ収集装置にて取得した電気信号を処理して、被検体の再構成像を作成する中央処理装置とを備え、
前記X線検出素子は、前記発光部から照射される光に応じた電荷を生成し、
前記X線検出基板は、前記X線を検出して光に変換する複数のシンチレータ素子が2次元的に配置されたシンチレータ基板と、光を電気信号に変換する光電変換素子が2次元的に配置された光電変換基板と、を含み、
前記シンチレータ基板は、前記光電変換基板における、前記X線を変換して生成された光の入射面側に、各シンチレータ素子と各光電変換素子とを対向させて配置され、
前記X線コリメータは、前記シンチレータ基板における前記X線の入射面側に配置され、
前記発光部は、前記光電変換基板前記シンチレータ素子と対向して設けられる、
ことを特徴とするX線検出器。
An X-ray detection substrate in which X-ray detection elements that detect X-rays and generate charges according to the detected X-ray intensity are arranged in a matrix;
An X-ray collimator which is disposed on the X-ray incident surface side of the X-ray detection substrate and limits the incident direction of the X-ray;
A light irradiation unit having a light emitting unit disposed to face each of the X-ray detection elements;
A data collection device for collecting an electrical signal from the X-ray detection element;
A defective element determination unit that determines the presence / absence of a defective element of the X-ray detection element and the position of the defective element using an electrical signal acquired by the data collection device;
A central processing unit that processes the electrical signal acquired by the data collection device and creates a reconstructed image of the subject;
The X-ray detection element generates a charge corresponding to light emitted from the light emitting unit,
The X-ray detection board has a two-dimensional arrangement of a scintillator board in which a plurality of scintillator elements that detect the X-rays and convert them into light are two-dimensionally arranged, and a photoelectric conversion element that converts light into an electrical signal. A photoelectric conversion substrate,
The scintillator substrate is disposed on the photoelectric conversion substrate on the incident surface side of the light generated by converting the X-rays, with each scintillator element and each photoelectric conversion element facing each other.
The X-ray collimator is disposed on the X-ray incident surface side of the scintillator substrate,
The light emitting unit is provided to face the scintillator element of the photoelectric conversion substrate.
An X-ray detector characterized by that.
請求項のX線検出器において、
前記発光部は、前記光電変換基板における前記X線を変換して生成された光の入射面、及び、前記X線を変換して生成された光の入射面とは反対側の面の少なくとも一方に備えることを特徴とするX線検出器。
The x-ray detector of claim 8 ,
The light emitting unit is at least one of a light incident surface generated by converting the X-rays on the photoelectric conversion substrate and a surface opposite to the light incident surface generated by converting the X-rays. An X-ray detector comprising:
X線を検出し、検出したX線の強度に応じた電荷を生成するX線検出素子をマトリックス状に配置したX線検出基板と、
前記X線検出基板における前記X線の入射面側に配置され、前記X線の入射方向を限定するX線コリメータと、
前記X線検出素子の各々に対向して配置される発光部を有する光照射部と、
前記X線検出素子からの電気信号を収集するデータ収集装置と、
前記データ収集装置にて取得した電気信号を用いて、前記X線検出素子の欠陥素子の有無及び欠陥素子の位置を判定する欠陥素子判定部と、
前記データ収集装置にて取得した電気信号を処理して、被検体の再構成像を作成する中央処理装置とを備え、
前記X線検出素子は、前記発光部から照射される光に応じた電荷を生成し、
前記X線検出基板は、前記X線を検出して光に変換する複数のシンチレータ素子が2次元的に配置されたシンチレータ基板と、光を電気信号に変換する光電変換素子が2次元的に配置された光電変換基板と、を含み、
前記シンチレータ基板は、前記光電変換基板における、前記X線を変換して生成された光の入射面側に、各シンチレータ素子と各光電変換素子とを対向させて配置され、
前記X線コリメータは、前記シンチレータ基板における前記X線の入射面側に配置され、
前記発光部は、前記シンチレータ素子及び前記光電変換素子の少なくとも一方に対向して配置され、
前記X線コリメータは、複数の板状のコリメータ板を含み、前記複数のコリメータ板は、隣り合うコリメータ板にすき間を空けて並べて配置され
前記発光部は、前記すき間と対向する位置に配置され、
前記シンチレータ素子が前記発光部と対向することを特徴とするX線検出器。
An X-ray detection substrate in which X-ray detection elements that detect X-rays and generate charges according to the detected X-ray intensity are arranged in a matrix;
An X-ray collimator which is disposed on the X-ray incident surface side of the X-ray detection substrate and limits the incident direction of the X-ray;
A light irradiation unit having a light emitting unit disposed to face each of the X-ray detection elements;
A data collection device for collecting an electrical signal from the X-ray detection element;
A defective element determination unit that determines the presence / absence of a defective element of the X-ray detection element and the position of the defective element using an electrical signal acquired by the data collection device;
A central processing unit that processes the electrical signal acquired by the data collection device and creates a reconstructed image of the subject;
The X-ray detection element generates a charge corresponding to light emitted from the light emitting unit,
The X-ray detection board has a two-dimensional arrangement of a scintillator board in which a plurality of scintillator elements that detect the X-rays and convert them into light are two-dimensionally arranged, and a photoelectric conversion element that converts light into an electrical signal. A photoelectric conversion substrate,
The scintillator substrate is disposed on the photoelectric conversion substrate on the incident surface side of the light generated by converting the X-rays, with each scintillator element and each photoelectric conversion element facing each other.
The X-ray collimator is disposed on the X-ray incident surface side of the scintillator substrate,
The light emitting unit is disposed to face at least one of the scintillator element and the photoelectric conversion element,
The X-ray collimator includes a plurality of plate-like collimator blades, the plurality of collimator plates are arranged side by side at a gap between the collimator plates adjacent,
The light emitting unit is disposed at a position facing the gap,
An X-ray detector, wherein the scintillator element faces the light emitting unit.
X線を検出し、検出したX線の強度に応じた電荷を生成するX線検出素子をマトリックス状に配置したX線検出基板と、
前記X線検出基板における前記X線の入射面側に配置され、前記X線の入射方向を限定するX線コリメータと、
前記X線検出素子の各々に対向して配置される発光部を有する光照射部と、
前記X線検出素子からの電気信号を収集するデータ収集装置と、
前記データ収集装置にて取得した電気信号を用いて、前記X線検出素子の欠陥素子の有無及び欠陥素子の位置を判定する欠陥素子判定部と、
前記データ収集装置にて取得した電気信号を処理して、被検体の再構成像を作成する中央処理装置とを備え、
前記X線検出素子は、前記発光部から照射される光に応じた電荷を生成し、
前記X線検出基板は、前記X線を検出して光に変換する複数のシンチレータ素子が2次元的に配置されたシンチレータ基板と、光を電気信号に変換する光電変換素子が2次元的に配置された光電変換基板と、を含み、
前記シンチレータ基板は、前記光電変換基板における、前記X線を変換して生成された光の入射面側に、各シンチレータ素子と各光電変換素子とを対向させて配置され、
前記X線コリメータは、前記シンチレータ基板における前記X線の入射面側に配置され、
前記発光部は、前記シンチレータ素子及び前記光電変換素子の少なくとも一方に対向して配置され、
前記X線コリメータは、複数の板状のコリメータ板を含み、前記複数のコリメータ板は、隣り合うコリメータ板にすき間を空けて並べて配置して構成され、
前記発光部は、前記コリメータ板と対向する位置に配置され、
前記シンチレータ素子の端部が前記発光部と対向することを特徴とするX線検出器。
An X-ray detection substrate in which X-ray detection elements that detect X-rays and generate charges according to the detected X-ray intensity are arranged in a matrix;
An X-ray collimator which is disposed on the X-ray incident surface side of the X-ray detection substrate and limits the incident direction of the X-ray;
A light irradiation unit having a light emitting unit disposed to face each of the X-ray detection elements;
A data collection device for collecting an electrical signal from the X-ray detection element;
A defective element determination unit that determines the presence / absence of a defective element of the X-ray detection element and the position of the defective element using an electrical signal acquired by the data collection device;
A central processing unit that processes the electrical signal acquired by the data collection device and creates a reconstructed image of the subject;
The X-ray detection element generates a charge corresponding to light emitted from the light emitting unit,
The X-ray detection board has a two-dimensional arrangement of a scintillator board in which a plurality of scintillator elements that detect the X-rays and convert them into light are two-dimensionally arranged, and a photoelectric conversion element that converts light into an electrical signal. A photoelectric conversion substrate,
The scintillator substrate is disposed on the photoelectric conversion substrate on the incident surface side of the light generated by converting the X-rays, with each scintillator element and each photoelectric conversion element facing each other.
The X-ray collimator is disposed on the X-ray incident surface side of the scintillator substrate,
The light emitting unit is disposed to face at least one of the scintillator element and the photoelectric conversion element,
The X-ray collimator includes a plurality of plate-like collimator blades, the plurality of collimator plates is constructed by arranging side by side at a gap between the collimator plates adjacent,
The light emitting unit is disposed at a position facing the collimator plate,
An X-ray detector, wherein an end portion of the scintillator element faces the light emitting portion.
請求項1乃至11の何れか一つに記載のX線検出器と、
前記X線検出器及び前記光照射部の動作制御を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記光照射部が光を照射しながら、前記X線検出器から前記電気信号を得る欠陥素子撮影の制御を行い、
前記データ収集装置は、前記欠陥素子撮影で得られた電気信号を読出し、
前記欠陥素子判定部は、前記欠陥素子撮影で得られた電気信号に基づいて欠陥素子を検出し、欠陥素子の位置を表す欠陥素子位置データを作成することを特徴とするX線撮像装置。
An X-ray detector according to any one of claims 1 to 11 ,
A control device for controlling the operation of the X-ray detector and the light irradiation unit,
The control device performs defect element imaging control for obtaining the electrical signal from the X-ray detector while the light irradiation unit emits light,
The data collection device reads an electrical signal obtained by the defective element imaging,
The X-ray imaging apparatus, wherein the defective element determination unit detects defective elements based on an electrical signal obtained by the defective element imaging, and creates defective element position data representing a position of the defective element.
請求項12のX線撮像装置において、
X線を照射するX線発生部と、当該X線発生部からX線を照射する指示を入力する入力装置と、を更に備え、
前記制御装置は、前記X線発生部の動作制御を更に行い、かつ、前記欠陥素子撮影を、前記X線発生部がX線照射していない間で所定の時間間隔をあけた時点、及び前記入力装置から前記X線の照射を指示する入力信号を受け取った後の前記X線の照射前の時点、の少なくとも一方において行うことを特徴とするX線撮像装置。
The X-ray imaging apparatus according to claim 12 ,
An X-ray generator that emits X-rays, and an input device that inputs an instruction to irradiate X-rays from the X-ray generator;
The control device further performs operation control of the X-ray generation unit, and the defective element imaging is performed at a predetermined time interval while the X-ray generation unit is not irradiating X-rays, and An X-ray imaging apparatus, wherein the X-ray imaging apparatus is performed at least at a time before receiving the X-ray irradiation after receiving an input signal instructing the X-ray irradiation from the input apparatus.
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