专利摘要

放射线图像读出装置(20)具备：MEMS镜(4)，在记录有图像的记录介质上扫描激发光；光检测元件(6)，将光电二极管阵列(10)作为一个信道且具有多个信道，检测从记录介质上的激发光被照射的位置产生的光；MEMS镜驱动电路(15)，将多个信道中对应于激发光被照射的位置的信道决定为检测光的光检测信道；读出电路(12)，从MEMS镜驱动电路(15)所决定的信道读出光的检测结果。

权利要求

1.一种放射线图像读出装置，其特征在于：

具备：

光扫描单元，在记录有放射线图像的记录介质上扫描激发光；

光检测单元，将光电二极管阵列作为一个信道且具有多个信道，检测从记录介质上的所述激发光被照射的位置产生的光；

控制单元，将所述多个信道中对应于所述激发光被照射的位置的信道决定为检测光的检测信道；以及

读出单元，从所述控制单元决定的检测信道读出光的检测结果。

2.如权利要求1所述的放射线图像读出装置，其特征在于：

所述控制单元向所述光扫描单元输出基于所述激发光被照射的位置的第1控制信号，并且向所述读出单元输出基于所述激发光被照射的位置的第2控制信号。

3.如权利要求1或者2所述的放射线图像读出装置，其特征在于：

所述控制单元将配置于所述激发光被照射的位置的附近的信道决定为所述检测信道。

4.如权利要求1～3中的任意一项所述的放射线图像读出装置，其特征在于：

所述光电二极管阵列具有以盖革模式动作的多个雪崩光电二极管、以及相对于各个所述雪崩光电二极管串联连接的降压电阻。

说明书

技术领域

本发明涉及放射线图像读出装置。

背景技术

存在将激发光照射于支撑了放射线图像信息的蓄积性荧光体薄片并且检测由该激发光的照射而发生的荧光的放射线图像读出装置(例如参照专利文献1)。该放射线图像读出装置能够从荧光的检测结果获得图像信号。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭63-1760621号公报(日本特公平6-18415号公报)

发明内容

发明所要解决的问题

在上述的放射线图像读出装置中，光检测器检测荧光。作为光检测器，考虑使用光电二极管。作为光检测器，在使用受光区域的面积小的光电二极管的情况下，不得不将荧光聚光于小面积的受光区域，所以存在对于光电二极管中的光检测来说产生损失的担忧。因此，优选光电二极管的受光区域的面积大。在光电二极管产生的暗电流基本上与受光区域的面积成比例。因此，如果受光区域的面积变大的话，则恐怕会产生暗电流以及噪音增大等的问题。

本发明的目的在于，提供一种能够减小由暗电流引起的噪音并且能够恰当地检测发光的放射线图像读出装置。

解决问题的技术手段

在本发明的一个方式中，放射线图像读出装置具备：光扫描单元，在记录有放射线图像的记录介质上扫描激发光；光检测单元，将光电二极管阵列作为一个信道(channel)且具有多个信道，检测从记录介质上的激发光被照射的位置产生的光；控制单元，将多个信道中对应于激发光被照射的位置的信道决定为检测光的检测信道；读出单元，从控制单元决定的检测信道读出光的检测结果。

在本方式中，放射线图像读出装置从对应于激发光被照射的位置的信道(检测信道)读出光的检测结果，所以能够恰当地检测来自记录介质的光。放射线图像读出装置不读出来自对应于从激发光被照射的位置分开的位置的信道的检测结果，所以减小了由暗电流引起的噪音。

在本方式中，控制单元也可以向光扫描单元输出基于激发光被照射的位置的第1控制信号，并且向读出单元输出基于激发光被照射的位置的第2控制信号。在此情况下，读出单元将对应于第2控制信号的信道作为检测信道，从该检测信道读出检测结果。控制单元能够恰当地进行激发光被照射的位置与读出对象的信道(检测信道)的对应关联。

在本方式中，控制单元也可以将配置于激发光被照射的位置的附近的信道决定为检测信道。在此情况下，放射线图像读出装置将接近于激发光被照射的位置的信道决定为检测信道，所以能够更加恰当地检测光。

在本方式中，光电二极管阵列也可以具有以盖革模式(Geigermode)进行动作的多个雪崩光电二极管(avalanchephotodiode)、以及相对于各个雪崩光电二极管串联连接的降压电阻(quenchingresistor)。在此情况下，放射线图像读出装置不从对应于自激发光被照射的位置分开的位置的信道读出检测结果，所以能够使可以由雪崩倍增增大的噪音的影响停留在最小限度。在放射线图像读出装置中，因为由雪崩倍增而提高光电二极管阵列的灵敏度，所以来自记录介质的光即使是微弱光，也能够恰当地进行检测。

发明的效果

根据本发明的上述一个方式，能够提供一种能够减小由暗电流引起的噪音并且能够恰当地检测发光的放射线图像读出装置。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的放射线图像读出装置的概略结构图。

图2是表示实施方式所涉及的荧光检测单元的概略结构图。

图3是表示实施方式所涉及的放射线图像读出装置的方块图。

图4是实施方式所涉及的光电二极管阵列的立体图。

图5(a)是图4所表示的光电二极管阵列的II-II箭头截面图，图5(b)是其电路图。

图6是实施方式所涉及的光电二激光阵列的整体的电路图。

图7是用于说明读出电路中的读出动作的图。

图8是用于表示第1以及第2控制信号的线图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。还有，在说明中，将相同的符号标注于相同的要素或者具有相同功能的要素，省略重复的说明。

首先，参照图1～图3，说明本实施方式所涉及的放射线图像读出装置20。图1是表示本实施方式所涉及的放射线图像读出装置的概略结构图。图2是表示本实施方式所涉及的荧光检测单元的概略结构图。图3是表示本实施方式所涉及的放射线图像读出装置的方块图。

放射线图像读出装置20将激发光照射于成像板IP并检测从成像板IP放射的光(发光光)。从成像板IP放射的发光光(荧光)的波长与激发光的波长不同。成像板IP为记录有放射线图像的记录介质的一个例子。

放射线图像读出装置20具有由各种控制电路构成的控制单元2。控制单元2控制放射线图像读出装置20整体。控制单元2控制激光二极管3、MEMS(MicroElectroMechanicalSystems(微机电系统))镜4以及搬送机构8的动作。在控制单元2中，控制电路18从荧光检测单元5取得荧光的检测结果。控制单元2由CPU(CentralProcessingUnit(中央处理器))等的运算电路、RAM(RandomAccessMemory(随机存取存储器))以及ROM(ReadOnlyMemory(只读存储器))等的存储器、电源电路、包含A/D变换器的读出电路、以及包含D/A变换器的驱动电路等的硬件构成。该控制单元2，其一部分或者整体也可以由ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit(专用集成电路))或者FPGA(FieldProgrammableGateArray(现场可编程门阵列))等的集成电路构成。

放射线图像读出装置20具备沿着在规定方向上延伸的搬送路搬送成像板IP的搬送机构8。搬送机构8具有搬送用滚子以及驱动搬送用滚子的马达(没有图示)。

放射线图像读出装置20通过使上述搬送机构8工作从而沿图中Y方向搬送成像板IP。激光源、即激光二极管3出射激发光(激光束)。出射的激发光在MEMS镜4上反射，并被照射于成像板IP上。激发光被照射于成像板IP上的结果为，从该成像板IP放射荧光。MEMS镜4是在记录有放射图像的记录介质上扫描激发光的单元(光扫描单元)的一个例子。

MEMS镜4对应于由MEMS镜驱动电路15发出的控制信号进行工作。其结果，MEMS镜4的倾斜发生变化。这样，MEMS镜驱动电路15向MEMS镜4输出控制信号，改变MEMS镜4的倾斜，从而改变激发光在MEMS镜4上反射的方向。因此，在成像板IP上激发光被照射的位置发生改变。即，放射线图像读出装置20通过改变MEMS镜4的倾斜从而能够在成像板IP上沿图中X方向扫描激发光。

放射线图像读出装置20具备2个光检测元件6。该2个光检测元件6检测经由激发光去除滤光器7而从成像板IP放射的荧光。在放射线图像读出装置20中，具备2个光检测元件6，但是，也可以仅具备1个光检测元件6。放射线图像读出装置20具备荧光检测单元5。荧光检测单元5包含光检测元件6以及激发光去除滤光器7。荧光检测单元5输出荧光的检测结果。

如图2所示，荧光检测单元5具备激发光去除滤光器7、具有多个光电二极管阵列10(在本实施方式中，9个光电二极管10A～10I)的光检测元件6、具有聚光功能的柱面透镜9、被连接于各个光电二极管阵列10的阵列状的放大器11、具有被连接于各个放大器11的开关SW(在本实施方式中，9个开关SW1～SW9)的读出电路12、放大器13、以及AD变换器14。

光检测元件6将光电二极管阵列10作为一个信道(channel)并具有多个信道。在此，参照图4～图6，对本实施方式所涉及的光电二极管阵列10的结构进行说明。光检测元件6是检测从记录介质上的激发光被照射的位置产生的光的单元(光检测单元)的一个例子。

图4是实施方式所涉及的光电二极管阵列的立体图。图5(a)是图4所表示的光电二极管阵列的II-II箭头截面图，图5(b)是图5(a)的电路图。图6是实施方式所涉及的光电二激光阵列整体的电路图。

在光电二极管阵列10中，多个光电二极管D1(参照图6)被形成于N型(第1导电类型)的半导体基板1N。

各个光电二极管D1具有被形成于半导体基板1N的一个表面侧的P型(第2导电类型)的第1半导体区域1PA、被形成于第1半导体区域1PA内的P型(第2导电型)的第2半导体区域1PB。第2半导体区域1PB具有高于第1半导体区域1PA的杂质浓度。光电二极管D1具有被电连接于半导体基板1N的第1电极E1、被形成于第2半导体区域1PB上的表面电极E3。第1半导体区域1PA的平面形状为四边形。第2半导体区域1PB位于第1半导体区域的内侧，平面形状为四边形。第1半导体区域1PA的深度深于第2半导体区域1PB。图5中的半导体基板1表示包含N型的半导体基板1N、P型的半导体区域1PA,1PB的双方的基板。

光电二极管阵列10，在每个光电二极管D1，具备由金属层构成的第1反射体E2、电阻层(降压电阻(quenchingresistor))R1。第1反射体E2经由绝缘层L(参照图5)而被形成于第1半导体区域1PA的外侧的半导体基板1N上。电阻层R1具有与表面电极E3连续的一方端，并且沿着第1半导体区域1PA上的绝缘层L的表面进行延伸。在图4中，为了构造的明确化，省略图5所表示的绝缘层L的记载。

第1反射体E2由反射体E21构成，反射体E21由平面形状为L字型的金属层构成。位于半导体基板1N上的反射体E21(第1反射体E2)与具有第1开口的环状的表面电极E3被电气隔离。即，在光电二激光D1的阳极和阴极，分别设置有电极，但是，一方的表面电极E3从第1反射体E2电气分离。由此，第1反射体E2与表面电极E3被明确地区别，用于将其配置于适合于反射的地方的设计的自由度增加。被连接于各个光电二极管D1的电阻层R1的另一方端对应于必要而经由与电阻层R1连续的配线电极而被电连接于共同的信号读出线TL。

在图4中，在列方向上进行邻接的一对光电二极管(半导体区域1PA的正下方的区域)一起经由电阻层R1而被连接于在行方向上进行延伸的信号读出线TL。多对光电二极管分别经由电阻层R1而被连接于1个信号读出线TL。在行方向上进行延伸的信号读出线TL沿着列方向排列有多根。相对于各条信号读出线TL，也同样的，多对光电二极管分别经由电阻层R1而被连接。图4所表示的各条信号读出线TL最终全部被连接并且在电路意义上作为1根信号读出线TL，从而构成图6所表示的那样的电路。

电阻层R1，电阻率高于连接有其的表面电极E3，另外，电阻率高于第1反射体E2。具体来说，电阻层R1由多晶硅构成，剩下的电极以及反射体全部由铝等的金属构成。在半导体基板1由Si构成的情况下，作为电极材料，除了铝之外，AuGe/Ni等也很好地被使用。作为使用Si的情况下的P型杂质，使用B等的第3主族元素，作为N型杂质，使用N、P或者As等的第5主族元素。半导体的导电类型即N型和P型即使互相置换来构成元件也能够使该元件发挥功能。作为这些杂质的添加方法，能够使用扩散法或离子注入法。

作为绝缘层L的材料，能够使用SiO₂或者SiN。作为绝缘层L的形成方法，在绝缘层L由例如SiO₂构成的情况下，能够使用热氧化法或溅射法。

在上述的构造的情况下，通过在N型的半导体基板1N与P型的第1半导体区域1PA之间构成PN结，从而形成光电二极管D1。半导体基板1N被电连接于在基板背面形成的第1电极E1。第1半导体区域1PA经由第2半导体区域1PB而被连接于表面电极E3。电阻层R1相对于光电二极管D1被串联连接(参照图5(b))。

在光电二极管阵列10中，以盖革模式使各个光电二极管D1动作。盖革模式将大于光电二极管D1的击穿电压的反方向电压(反偏置电压)施加于光电二极管D1的阳极/阴极之间。即，对阳极施加(-)电位V1，对阴极施加(+)电位V2。这些电位的极性是相对的，也可以将一方的电位作为接地电位。

阳极是P型的半导体区域1PA，阴极是N型的半导体基板1N。光电二极管D1起到作为雪崩光电二极管的功能。如果光(光子(photon))入射到光电二极管D1的话，则在基板内部进行光电变换而产生光电子。在图5(a)所表示的第1半导体区域1PA的PN结界面的附近区域AVC，进行雪崩倍增，被倍增的电子群朝着电极E1流动。

第1反射体E2被设置于相对于第2半导体区域1PB相对低杂质浓度的第1半导体区域1PA的外侧的半导体基板1N的表面上。半导体基板1N的露出面的区域相对于光入射，是基本上不有助于检测的静区(deadspace)。第1反射体E2反射入射的光，并入射到第2反射体(例如金属包装内面等)。第2反射体再次反射入射的光，将被再反射的光有效地引导到光电二极管D1。

被连接于各个光电二极管D1的电阻层R1的另一方端沿着半导体基板1N的表面被电连接于共同的信号读出线TL。多个光电二极管D1以盖革模式进行动作，各个光电二极管D1被连接于共同的信号读出线TL。因此，在光子同时入射到多个光电二极管D1的情况下，多个光电二极管D1的输出全部被输入到共同的信号读出线TL，作为整体，作为对应于入射光子数的高强度的信号而被测量。在信号读出线TL，也可以连接产生信号读出用的电压降低的负载电阻。

上述的构造是表面入射型的光电二极管阵列的构造，但是，也可以采用背面入射型的光电二极管阵列的构造。在此情况下，可以减薄半导体基板1N的厚度，并将背面侧的电极E1作为透明电极。也可以将背面侧的电极E1配置于半导体基板1N的别的位置(例如基板表面侧)。

再次参照图2。柱面透镜9对从成像板IP放射的荧光进行聚光。也可以替代柱面透镜9而使用作为对荧光进行聚光的单元的微透镜阵列。由各个光检测元件6获得的检测结果的输出在被放大器11放大之后被读出电路12读出。来自读出电路12的输出由AD变换器14而被A/D变换。读出电路12包含多路复用器(multiplexer)。读出电路12是从检测光的检测信道读出检测结果的单元(读出单元)的一个例子。

如图3所示，放射线图像读出装置20具备光检测元件6、激光二极管3、MEMS镜4、放大器11的阵列、读出电路12、AD变换器14、MEMS镜驱动电路15、控制电路18、激光二极管驱动电路16、搬送机构控制电路17、以及搬送机构8。

控制单元2具有控制电路18、搬送机构控制电路17、激光二极管驱动电路16、以及MEMS镜驱动电路15。控制电路18取得从AD变换器14被A/D变换后的由光检测元件6得到的检测结果的输出。控制电路18控制搬送机构控制电路17、激光二极管驱动电路16、以及MEMS镜驱动电路15。

搬送机构控制电路17使搬送机构8工作，如图1所示沿Y方向搬送成像板IP。激光二极管驱动电路16通过向激光二极管3输出控制信号从而使激发光出射到激光二极管3。

MEMS镜驱动电路15向MEMS镜4输出作为第1控制信号的控制信号，并控制MEMS镜4的倾斜。具体来说，MEMS镜驱动电路15决定MEMS镜4的倾斜，通过向MEMS镜4输出基于该倾斜的控制信号从而控制MEMS镜4的倾斜。MEMS镜驱动电路15是决定检测信道的单元(控制单元)的一个例子。

MEMS镜驱动电路15向读出电路12输出作为第2控制信号的与第1控制信号相同的控制信号。读出电路12基于第2控制信号，使对应于读出对象的光电二极管阵列10的开关SW开启(ON)。即，MEMS镜驱动电路15将多个光电二极管阵列10中的读出对象的光电二极管阵列10作为检测信道来进行决定。

MEMS镜驱动电路15向MEMS镜4输出的第1控制信号对应于MEMS镜4的倾斜。因此，激发光在MEMS镜4上进行反射，被照射于成像板IP上的位置由第1控制信号、即第2控制信号而被特定。

MEMS镜驱动电路15向读出电路12输出与向MEMS镜4进行输出的第1控制信号相同的第2控制信号，并基于第2控制信号使读出电路12动作。由此，放射线图像读出装置20从对应于激发光被照射于成像板IP上的位置的光电二极管阵列10获得荧光的检测结果。

如果MEMS镜驱动电路15向MEMS镜4输出第1控制信号的话，则MEMS镜4对应于第1控制信号而发生倾斜。其结果，从激光二极管3输出的激发光在该MEMS镜4上进行反射，并被照射到成像板IP上。

MEMS镜驱动电路15向读出电路12输出对应于MEMS镜4的倾斜的第2控制信号(即，对应于激发光被照射于成像板IP上的位置的第2控制信号)，基于第2控制信号使读出电路12中的开关SW动作。例如，MEMS镜驱动电路15使对应于最接近于激发光被照射的位置的光电二极管阵列10的开关SW开启(ON)。MEMS镜驱动电路15将成像板IP上的最接近于激发光被照射的位置的光电二极管阵列10作为读出对象来决定，并向读出电路12输出对应于MEMS镜4的倾斜的第2控制信号。

例如，如图7所示，在放射线图像读出装置20将激励光照射于成像板IP上的情况下，MEMS镜驱动电路15向读出电路12输出与向MEMS镜4输出的第1控制信号相同的第2控制信号。其结果，在读出电路12中，在光检测元件6之中，使对应于最接近于激发光被照射的位置的位置的光电二极管阵列10B的开关SW2开启(ON)。图7是用于说明读出电路中的读出动作的图。

MEMS镜驱动电路15向读出电路12输出与向MEMS镜4输出的第1控制信号相同的第2控制信号。由此，能够恰当地进行激发光被照射的位置与读出对象的光电二极管阵列10的对应关联。在读出电路12中，对应于最接近于激发光被照射的位置的位置的光电二极管阵列10(在图7所表示的例子中为光电二极管阵列10B)的开关SW(在图7所表示的例子中为开关SW2)被开启(ON)。放射线图像读出装置20仅读出最接近于激发光被照射的位置的光电二极管阵列10的检测结果。因此，放射线图像读出装置20能够更加恰当地读出光检测元件6的检测结果。

MEMS镜驱动电路15也可以替代输出与向MEMS镜4输出的第1控制信号相同的第2控制信号而将可以对MEMS镜4的倾斜或者激发光被照射的位置进行特定的其他的控制信号作为第2控制信号来向读出电路12输出。即使在该情况下，因为MEMS镜驱动电路15向读出电路12输出可以对MEMS镜4的倾斜或者激发光被照射的位置进行特定的控制信号，所以放射线图像读出装置20能够恰当地进行激发光被照射的位置与读出对象的光电二极管阵列10的对应关联。

接着，参照图8，对扫描位置与读出电路的动作的关系进行说明。图8是用于说明扫描位置与读出电路的动作的关系的图。MEMS镜驱动电路15以从成像板IP上的光电二极管阵列10A侧向光电二极管阵列10I侧照射激发光的方式，向MEMS镜4输出如图8(a)所表示的那样的第1控制信号。于是，MEMS镜驱动电路15向读出电路12输出同样的第2控制信号。

在此情况下，如图8(b)所示，对应于MEMS镜驱动电路15所输出的第2控制信号，读出电路12以最接近于激发光被照射的位置的光电二极管阵列10的开关SW成为开启(ON)的状态的方式进行动作。即，读出电路12以最接近于激发光被照射的位置的光电二极管阵列10的开关SW成为开启(ON)的状态的方式进行动作。

由此，放射线图像读出装置20仅取得最接近于激发光被照射的位置的光电二极管阵列10的检测结果。因此，放射线图像读出装置20能够恰当地检测发光光。放射线图像读出装置20不从对应于从激发光被照射的位置分开的位置的光电二极管阵列10读出检测结果。因此，减小了由暗电流引起的噪音。

放射线图像读出装置20仅读出激发光被照射的位置的附近的光电二极管阵列10的检测结果。因此，能够更加恰当地读出光检测元件6的检测结果。

放射线图像读出装置20仅读取最接近于激发光被照射的位置的光电二极管阵列10的检测结果，但是，并不限于此，例如，放射线图像读出装置20也可以还读出作为对应于激发光被照射的位置的光电二极管阵列10的位于最接近于激发光被照射的位置的光电二极管阵列10的周围的光电二极管阵列10的检测结果。

光电二极管阵列10具有以盖革模式进行动作的多个雪崩光电二极管(光电二极管D1)、以及相对于各个雪崩光电二极管被串联连接的降压电阻(电阻层R1)。在放射线图像读出装置20中，因为不从对应于从激发光被照射的位置进行分开的位置的光电二极管10读出检测结果，所以能够使可以被雪崩倍增增大的噪音的影响停留在最小限度。在放射线图像读出装置20中，因为由雪崩倍增而提高光电二极管阵列10的灵敏度，所以来自成像板IP的荧光即使是微弱光也能够恰当地进行检测。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是，本发明并不一定限定于上述的实施方式，在不脱离其宗旨的范围内可以进行各种变更。

产业上的利用可能性

本发明能够利用于检测从记录有放射线图像的记录介质放出的荧光光的放射线图像读出装置。

符号的说明

1…半导体基板、2…控制单元、3…激光二极管、4…MEMS镜、5…荧光检测单元、6…光检测元件、10…光电二极管阵列、12…读出电路、15…MEMS镜驱动电路、16…激光二极管驱动电路、18…控制电路、20…放射线图像读出装置、IP…成像板。

放射线图像读出装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。