放射线图像捕获装置

申请号 CN201210396256.X 申请日 2012-10-18 公开(公告)号 CN103054592B 公开(公告)日 2016-06-08
申请人 富士胶片株式会社; 发明人 中桥弘; 佐藤圭一郎; 中津川晴康;
摘要 本 发明 涉及一种放射线图像捕获装置。具体地,本发明涉及一种放射线图像捕获装置,其设置有放射线检测面板、 信号 处理板、柔性 电路 板、壳体和第一导体。放射线检测面板包括将放射线转换成 电子 信号的光电转换元件。 信号处理 板被布置成与放射线检测面板相对并且对由放射线检测面板提供的电子信号执行信号处理。柔性 电路板 的一端被电连接到放射线检测面板并且另一端被电连接到信号处理板。壳体容纳放射线检测面板和信号处理板,并且容纳处于与壳体的内壁分离状态中的柔性电路板。第一导体被设置在柔性电路板的、由于柔性电路板的运动而与壳体形成 接触 的区域处。
权利要求

1.一种放射线图像捕获装置,其包括:
包括将放射线转换成电子信号的光电转换元件的放射线检测面板;
被布置成与所述放射线检测面板相对的信号处理板,所述信号处理板对由所述放射线检测面板提供的电子信号执行信号处理;
在所述放射线检测面板和所述信号处理板之间的增强部件;
柔性电路板,所述柔性电路板的一端被电连接到所述放射线检测面板并且另一端被电连接到所述信号处理板;
壳体,所述壳体容纳所述放射线检测面板和所述信号处理板,并且容纳处于与所述壳体的内壁分离状态中的所述柔性电路板;
第一导体,所述第一导体被设置在所述柔性电路板的、在其与所述壳体的内壁相对的一侧处的表面之上以及在所述柔性电路板的、由于所述柔性电路板的运动导致与所述壳体形成接触的区域处;以及
第二导体,所述第二导体被设置在所述柔性电路板的其与所述壳体的内壁相对的一侧的相对侧处以及在所述柔性电路板的、由于所述柔性电路板的运动导致与所述增强部件形成接触的区域处,其中,
所述第一导体和所述第二导体中的至少一个导体包括防静电体,且该包括防静电体的导体没有连接到固定电位。
2.根据权利要求1所述的放射线图像捕获装置,其中所述第一导体和所述第二导体中不包括防静电体的一个被连接到固定电位。
3.根据权利要求1或者权利要求2所述的放射线图像捕获装置,其中所述防静电体包括持久性防静电体。
4.根据权利要求1或2所述的放射线图像捕获装置,其中规定所述第一导体沿着所述柔性电路板的延伸方向的长度比所述第二导体的长度长。
5.根据权利要求1所述的放射线图像捕获装置,其中所述第一导体和所述第二导体中的至少一个包括膜、箔片、涂层和层中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的放射线图像捕获装置,其中规定所述第一导体和所述第二导体的厚度小于所述柔性电路板的厚度。
7.根据权利要求4所述的放射线图像捕获装置,其中规定所述第一导体和所述第二导体的厚度小于所述柔性电路板的厚度。

说明书全文

放射线图像捕获装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种放射线图像捕获装置,并且特别地涉及一种其中放射线检测面板和信号处理板被柔性电路板(FPC)连接的放射线图像捕获装置。

背景技术

[0002] 近年来,已经实现了放射线图像检测器诸如平板检测器(FPD)等。在FPD中,放射线敏感层被布置在薄膜晶体管(TFT)有源矩阵基板上,并且FPD能够将放射线直接地转换成数字数据。使用这种放射线检测器的放射线图像捕获装置具有优于使用X射线膜、成像板等的现有技术放射线图像捕获装置的、可以即刻地检查图像的优点。这种装置还具有能够执行其中放射线图像被连续地成像的放射镜成像(视频成像)的优点。
[0003] 已经提出了多种类型的这种放射线检测器。例如,采用间接转换系统的放射线检测器使用闪烁体将放射线转换成光,利用传感器部诸如光电二极管等将经转换的光转换成电子电荷,并且积聚这些电荷。所积聚的电荷是有关通过X射线成像捕获的放射线图像的信息。CsI:Tl、GOS(Gd2O2S:Tb)等被用于闪烁体。放射线图像捕获装置以模拟信号的形式读出在放射线检测器中积聚的电荷,利用放大器放大模拟信号,并且然后利用模拟-数字(A/D)转换器将模拟信号转换成数字数据。
[0004] 日本专利申请公开(JP-A)2009-257914公开了一种可以防止故障发生的盒式放射线图像检测器。在这种盒式放射线图像检测器中,在外罩内侧结合设置有传感器面板、基部和柔性缆线的图像检测单元。传感器面板包括光电转换单元和将入射放射线转换成光的闪烁体。基部被布置成与传感器面板相对,并且设置有与光电转换单元有关的电路。柔性缆线将光电转换单元与电路电连接,并且具有膜上芯片(COF)结构,诸如在此处安装集成电路构件等。外罩的、与柔性缆线相对的侧面部分被以弯曲形状形成以匹配柔性缆线的弯曲形式。为了释放与集成电路构件等的操作相关联地产生的热量,柔性缆线与外罩的侧面部分的弯曲形状的内壁部分形成面接触。使用具有高导热率的纤维形成外罩的外罩主体。
[0005] 在带有这种结构的盒式放射线图像检测器中,因为外罩的侧面部分被以与用于弯曲柔性缆线的曲率基本相同的曲率的弯曲形状形成,所以即便柔性缆线振动,振动也受到侧面部分的弯曲形状阻碍,并且柔性缆线并不从侧面部分脱离。因此,可以防止在外罩的侧面部分和柔性缆线之间的摩擦,并且可以防止故障诸如由于摩擦引起的、在柔性缆线等中的导线切断等。
[0006] 在JP-A 2009-257914中公开的盒式放射线图像检测器的外罩的外罩主体是导电性的,并且外罩主体功能是用作电磁屏蔽件。因此,可以防止来自盒式放射线图像检测器外侧的电磁噪声。然而,仅仅能够在外罩主体的内壁部分和被设置在传感器面板、基部等处的电路之间保留具有几毫米尺寸的、非常窄的间隙。如果根据在X射线成像期间和之前成像被摄体(患者)的位置姿态的调节,在成像被摄体和盒式放射线图像检测器之间存在接触、冲击等,则传感器面板的一个部分或者电路的一个部分对于外罩主体接触。
[0007] JP-A 2010-264250公开了一种X射线成像装置,该X射线成像装置检测放射线的照射何时开始和停止等,而且并不要求对于放射线产生时序的同步控制。在这个X射线成像装置中,如果当在外罩主体上存在电磁噪声时,传感器面板的一个部分或者电路的一个部分对于外罩主体接触,则电磁噪声在传感器面板、电路等中引起模拟信号改变。模拟信号的这些改变导致被捕获X射线图像数据的错误检测。
[0008] 在于JP-A 2009-257914中公开的盒式放射线图像检测器中,为了释放与集成电路构件等的操作相关联地产生的热量同时防止摩擦,柔性缆线与外罩主体的侧面部分的内壁部分形成区域接触。与上述相同地,当在外罩主体等上存在电磁噪声时,电磁噪声引起在柔性缆线的配线中传播的模拟信号的改变,从而导致被捕获X射线图像数据的错误检测。
[0009] 为了避免由于这种电磁噪声而引起被捕获X射线图像数据的错误检测,利用绝缘体制造盒式放射线成像装置的外罩主体并且保持柔性缆线与外罩主体的侧面部分的内壁部分分离是有效的。然而,虽然作为针对电磁噪声的措施,使用绝缘体制造外罩主体是有效的,但是当如上所述地施加接触、冲击等时,柔性缆线对于外罩主体的内壁部分接触或者摩擦,在柔性缆线中存在配线的静电充电,并且产生了反(补偿)电荷。
[0010] 作为用于防止被捕获X射线图像数据的错误检测的方法给出了一种利用基于电荷量随着时间的改变而将X射线从噪声区分的处理软件的方法。当利用这种处理软件作出判断时,可以降低当存在噪声时X射线的错误检测的可能性。然而,当利用处理软件的处理持续时间增加时,存在工作流减少、在X射线照射期间X射线数据的损失增加,等等。相应地,要求抑制实际噪声产生的技术。
[0011] 类似地,在要求对于放射线产生时序的同步控制的X射线成像装置中,如果在柔性缆线中的配线处发生静电充电,则在被捕获X射线图像数据的读出期间模拟信号存在改变。在被捕获X射线图像中,模拟信号的这些改变作为噪声出现。这种噪声可以根据被捕获X射线图像的图案得到识别并且可以使用处理软件得到校正。然而,当利用处理软件的处理的持续时间增加时,在显示放射线图像等之前是需要时间的,并且工作流存在减少。

发明内容

[0012] 考虑到上述状况,本发明提供了一种可以抑制电磁噪声效应并且抑制与由柔性电路板的运动引起的接触和摩擦相关联的静电充电的放射线图像捕获装置。
[0013] 根据第一方面的一种放射线图像捕获装置包括:包括将放射线转换成电子信号的光电转换元件的放射线检测面板;被布置成与放射线检测面板相对的信号处理板,该信号处理板对由放射线检测面板提供的电子信号执行信号处理;柔性电路板,该柔性电路板的一端被电连接到放射线检测面板并且另一端被电连接到信号处理板;壳体,该壳体容纳放射线检测面板和信号处理板,并且容纳处于与壳体的内壁分离状态中的柔性电路板;和被设置在柔性电路板的、由于柔性电路板的运动导致与壳体形成接触的区域处的第一导体。
[0014] 在根据第一方面的放射线图像捕获装置中,可以利用第一导体减少由在依照外移动(变形)的柔性电路板和壳体的内壁之间的接触或者摩擦产生的电荷。因此,可以抑制由于柔性电路板的静电充电而产生噪声。另外,第一导体被设置在柔性电路板处,柔性电路板的机械强度被第一导体增强,并且柔性电路板依照外力的运动可以受到抑制。因此,在柔性电路板和壳体的内壁之间的接触或者摩擦可以受到抑制,并且静电充电自身可以受到抑制。此外,因为当存在外力时,柔性电路板保持远离壳体,所以即便偶尔在壳体处产生了噪声,也可以抑制噪声作用于柔性电路板上。
[0015] 在根据第二方面的一种放射线图像捕获装置中,在根据第一方面的放射线图像捕获装置中,第一导体被连接到固定电位。
[0016] 在根据第二方面的放射线图像捕获装置中,除了由根据第一方面的放射线图像捕获装置提供的操作效果,可以经由第一导体利用固定电位吸收由在依照外力移动的柔性电路板和壳体的内壁之间的接触或者摩擦产生的电荷。
[0017] 在根据第三方面的一种放射线图像捕获装置中,在根据第二方面的放射线图像捕获装置中,第一导体被布置在柔性电路板的、在其与壳体的内壁相对的一侧处的表面之上。
[0018] 在根据第三方面的放射线图像捕获装置中,第一导体被布置在柔性电路板的、对于壳体的内壁接触的一侧处。因此,除了由根据第二方面的放射线图像捕获装置提供的操作效果,可以经由第一导体利用固定电位吸收由在依照外力移动的柔性电路板和壳体的内壁之间的接触或者摩擦产生的电荷。
[0019] 在根据第四方面的一种放射线图像捕获装置中,根据第三方面的放射线图像捕获装置进一步包括:在放射线检测面板和信号处理板之间的增强部件;和在柔性电路板的其与壳体的内壁相对的一侧的相对侧处的第二导体,第二导体被设置在柔性电路板的、由于柔性电路板的运动导致与增强部件形成接触的区域处。
[0020] 在根据第四方面的放射线图像捕获装置中,第二导体被布置在柔性电路板的其对于壳体的内壁侧接触的一侧的相对侧处。因此,除了由根据第三方面的放射线图像捕获装置提供的操作效果,可以经由第二导体利用固定电位吸收由在依照外力移动的柔性电路板和在柔性电路板的与壳体内壁侧相对的一侧处的增强部件之间的接触或者摩擦产生的电荷。
[0021] 在根据第五方面的一种放射线图像捕获装置中,在根据第一方面的放射线图像捕获装置中,第一导体被布置在柔性电路板的、在其与壳体的内壁相对的一侧处的表面之上,并且第一导体包括防静电体。
[0022] 在根据第五方面的放射线图像捕获装置中,第一导体包括防静电体。因此,除了由根据第一方面的放射线图像捕获装置提供的操作效果,由在依照外力移动的柔性电路板和壳体的内壁之间的接触或者摩擦产生的电荷可以被中和。
[0023] 在根据第六方面的放射线图像捕获装置中,根据第五方面的放射线图像捕获装置进一步包括:在放射线检测面板和信号处理板之间的增强部件;和在柔性电路板的其与壳体的内壁相对的一侧的相对侧处的第二导体,第二导体被设置在柔性电路板的、由于柔性电路板的运动导致与增强部件形成接触的区域处,并且第二导体包括防静电体。
[0024] 在根据第六方面的放射线图像捕获装置中,第二导体包括防静电体。因此,除了由根据第五方面的放射线图像捕获装置提供的操作效果,由在依照外力移动的柔性电路板和壳体的内壁之间的接触或者摩擦产生的电荷可以被中和。
[0025] 在根据第七方面的一种放射线图像捕获装置中,在根据第五方面或者第六方面的放射线图像捕获装置中,防静电体包括持久性防静电体。
[0026] 在根据第七方面的放射线图像捕获装置中,防静电体包括持久性防静电体。因此,除了由根据第五或者第六方面的放射线图像捕获装置提供的操作效果,静电电荷可以在短时间内被中和。
[0027] 在根据第八方面的一种放射线图像捕获装置中,根据第一到第三方面中的任何一个的放射线图像捕获装置进一步包括:在放射线检测面板和信号处理板之间的增强部件;和在柔性电路板的其与壳体的内壁相对的一侧的相对侧处的第二导体,第二导体被设置在柔性电路板的、由于柔性电路板的运动导致与增强部件形成接触的区域处,并且第二导体包括防静电体。
[0028] 在根据第八方面的放射线图像捕获装置中,在柔性电路板的、与壳体的内壁侧相对的一侧处的第二导体包括防静电体。因此,除了由根据第一、第二或者第三方面的放射线图像捕获装置提供的操作效果,由在依照外力移动的柔性电路板和在柔性电路板的与壳体内壁侧相对的一侧处的增强部件之间的接触或者摩擦产生的电荷可以被中和。
[0029] 在根据第九方面的一种放射线图像捕获装置中,根据第五方面的放射线图像捕获装置进一步包括:在放射线检测面板和信号处理板之间的增强部件;和在柔性电路板的其在此处布置壳体的内壁的一侧的相对侧处的第二导体,第二导体被设置在柔性电路板的、由于柔性电路板的运动导致与增强部件形成接触的区域处,并且第二导体被连接到固定电压
[0030] 在根据第九方面的放射线图像捕获装置中,除了由根据第五方面的放射线图像捕获装置提供的操作效果,可以经由第二导体利用固定电位吸收由在依照外力移动的柔性电路板和在其与壳体内壁侧相对的一侧处的增强部件之间的接触或者摩擦产生的电荷。
[0031] 在根据第十方面的一种放射线图像捕获装置中,在根据第四、第六、第八或者第九方面的放射线图像捕获装置中,规定第一导体沿着柔性电路板的延伸方向的长度比第二导体的长度长。
[0032] 在根据第十方面的放射线图像捕获装置中,第一导体的长度被设为是长的。因此,除了由根据第四、第六、第八或者第九方面的放射线图像捕获装置提供的操作效果,依照在宽范围的壳体内壁之上的接触或者摩擦在柔性电路板处产生的电荷可以受到抑制。此外,因为第二导体的长度被设为是小的,所以柔性电路板的机械强度得到增强,并且柔性电路板容易地在壳体的内壁侧处弯曲。
[0033] 在根据第十一方面的一种放射线图像捕获装置中,在根据第四方面的放射线图像捕获装置中,第一导体和第二导体包括膜、箔片、涂层或者层中的至少一种。
[0034] 在根据第十一方面的放射线图像捕获装置中,除了由根据第四方面的放射线图像捕获装置提供的操作效果,可以容易地由膜、箔片、涂层或者镀层中的任何一种制造导体。
[0035] 在根据第十二方面的一种放射线图像捕获装置中,在根据第四、第六、第八、第九或者第十方面的放射线图像捕获装置中,规定导体的厚度小于柔性电路板的厚度。
[0036] 在根据第十二方面的放射线图像捕获装置中,相对于柔性电路板的厚度,导体的厚度被设为是薄的。因此,除了由根据第四、第六、第八、第九或者第十方面的放射线图像捕获装置提供的操作效果,可以增强柔性电路板的机械强度而不削弱柔性。
[0037] 利用上述配置,本发明可以提供一种可以抑制电磁噪声效应并且抑制与由柔性电路板的运动引起的接触和摩擦相关联的静电充电的放射线图像捕获装置。附图说明
[0038] 将基于以下的图详细描述本发明的一个示例性实施方式,其中:
[0039] 图1是描述根据本发明第一示例性实施方式的放射线图像捕获装置的总体结构的概念图
[0040] 图2是其中放射线图像检测器的壳体的适当部分被切除的、根据第一示例性实施方式的放射线图像捕获装置的放射线图像检测器(电子暗盒)的透视图;
[0041] 图3是根据第一示例性实施方式的放射线图像捕获装置的总体电路框图
[0042] 图4是在图3中示出放射线检测面板的检测元件和信号处理部的主要部分的电路图;
[0043] 图5是示出在图3中示出的放射线检测面板的主要部分(光电转换构件和发光体)的装置结构的截面示意图;
[0044] 图6是示出在图3中示出的放射线检测面板的其它主要部分(TFT和光电转换构件)的装置结构的截面示意图;
[0045] 图7是示出图2所示放射线图像检测器的具体结构的截面图;
[0046] 图8A是示出被设置在根据第一示例性实施方式的柔性电路板处的导体的放电特性的曲线图;
[0047] 图8B是示出在根据第一示例性实施方式在放射线照射之前和之后在柔性电路板的配线中流动的电荷量与在柔性电路板处的静电荷量之间的关系的曲线图;
[0048] 图9A是示出图1所示放射线图像检测器的壳体的结构的透视图;
[0049] 图9B是示出图1所示放射线图像检测器的壳体的另一结构的透视图;
[0050] 图9C是示出图1所示放射线图像检测器的壳体的结构的透视图;
[0051] 图10是示出根据本发明第二示例性实施方式的放射线图像捕获装置的放射线图像检测器的具体结构的截面图;
[0052] 图11是示出根据本发明第三示例性实施方式的放射线图像捕获装置的放射线图像检测器的具体结构的截面图;
[0053] 图12是示出根据第三示例性实施方式的变型实例的放射线图像捕获装置的放射线图像检测器的具体结构的截面图;
[0054] 图13是示出根据本发明第四示例性实施方式的放射线图像捕获装置的放射线图像检测器的具体结构的截面图。

具体实施方式

[0055] 在下文中,参考附图描述了根据本发明的示例性实施方式。在这里,具有相同功能的结构元件在图中被赋予相同的附图标记,并且适当地省略了重复性说明。
[0056] -第一示例性实施方式-
[0057] 本发明的第一示例性实施方式示出将本发明应用于构成放射线图像捕获装置的便携式放射线图像检测器(电子暗盒)的一个实例。
[0058] -放射线图像捕获装置的总体结构-
[0059] 如在图1中所示出的,根据第一示例性实施方式的放射线图像捕获装置10配备有放射线产生装置12、放射线图像检测器(电子暗盒)14和控制台16。放射线产生装置12产生放射线R并且在成像被摄体(其放射线图像将被捕获的患者)18处照射放射线R。放射线图像检测器14产生从通过成像被摄体18透射的放射线R获得的放射线图像数据。放射线图像检测器14为可以自由地携带的便携类型。控制台16功能是用于控制放射线产生装置12和放射线图像检测器14的驱动、记忆由放射线图像检测器14产生的放射线图像数据、显示放射线图像数据,等。
[0060] 在这个第一示例性实施方式中,放射线图像检测器14可以配备或者可以不配备用于记忆放射线图像数据的功能。
[0061] -放射线图像检测器的外部结构-
[0062] 如在图2中所示出的,放射线图像检测器14设置有沿着放射线R的照射方向具有预定厚度的、平坦板形状的壳体140。壳体140在壳体140的、与放射线产生装置12相对的一侧的面处包括被照射表面140A。被照射表面140A由至少透射放射线R的材料制造。
[0063] 放射线检测面板142和信号处理板144被容纳在壳体140内侧。放射线检测面板142被布置在壳体140的被照射表面140A侧,即,与放射线产生装置12相对的一侧处,并且信号处理板144被布置在与被照射表面140A相对的、未被照射表面140B侧处。放射线检测面板142功能是用于从放射线R产生放射线图像数据,该放射线R被从放射线产生装置12照射并且通过成像被摄体18透射。信号处理板144功能是用于控制放射线检测面板142的驱动,并且向控制台16传输由放射线检测面板142产生的放射线图像数据。
[0064] -放射线图像检测器的系统结构-
[0065] 1.放射线检测面板的系统结构
[0066] 如在图3中所示出的,放射线图像检测器14的放射线检测面板142配备有TFT矩阵板116。TFT矩阵板116设置有多条栅极线110和多条数据线112。栅极线110沿着扫描线方向延伸并且沿着信号线方向以恒定间隔排列。数据线112沿着信号线方向延伸并且沿着扫描线方向以恒定间隔排列。检测元件100被布置在栅极线110和数据线112的交叉部分处。每一个检测元件100检测从放射线R转换的光(放射线图像数据)、将光转换成电子信号,并且然后暂时地积聚(存储)电子信号。
[0067] 检测元件100设置有薄膜晶体管(TFT)102和光电转换元件106,并且被构成为带有并联的TFT 102和光电转换元件106的电路。TFT102的一个主电极(漏电极,在图6中带有附图标记102E)被连接到数据线112,并且另一个(源电极,在图6中带有附图标记102D)被与光电转换元件106的一个电极(在图5中附图标记电极106A)连接。TFT 102的栅电极(在图6中附图标记102A)被连接到数据线112。TFT 102是根据被供应到栅电极的驱动信号而在导通状态(接通)和非导通状态(断开)之间切换的开关元件。光电转换元件106的另一个电极(在图5中附图标记106E)被连接到固定电位。光电转换元件106将是从放射线R转换的放射线图像数据的光信号转换成电子信号并且以电荷的形式暂时地积聚经转换的放射线图像数据。
[0068] 2.信号处理板的系统结构
[0069] 放射线图像检测器14的信号处理板144设置有栅极线驱动部200、信号处理部202、温度传感器204、图像存储器206、检测器控制部208、通信部210和电源部212。
[0070] 栅极线驱动部200被连接到跨TFT矩阵板116延伸的栅极线110,并且向栅极线110供应用于TFT 102的驱动信号。根据图3中的绘图,栅极线驱动部200被沿着TFT矩阵板116的一个边缘(在这个绘图中的左边缘)在该边缘外侧处布置。在实践中,因为信号处理板144被布置成与放射线检测面板142相对,所以栅极线驱动部200在TFT矩阵板116的未被照射表面140B侧处被沿着TFT矩阵板116的一个边缘布置并且被与该边缘叠置。
[0071] 信号处理部202被连接到跨TFT矩阵板116延伸的数据线112,并且经由数据线112获取从检测元件100读出的放射线图像数据。类似于栅极线驱动部200,根据在图3中的绘图,信号处理部202被沿着邻接TFT矩阵板116的该一个边缘的另一个边缘(在这个绘图中的下边缘),在该另一个边缘的外侧处布置。在实践中,因为信号处理板144被布置成与放射线检测面板142相对,所以信号处理部202在TFT矩阵板116的未被照射表面140B侧处被沿着TFT矩阵板116的另一个边缘布置并且被与该另一个边缘叠置。如栅极线驱动部200和信号处理部202,在信号处理板144处安装的构件、电路和系统也被布置成与TFT矩阵板116叠置。
[0072] 当放射线图像得以捕获并且放射线图像数据在放射线检测面板142处积聚时,首先,使用栅极线驱动部200选择栅极线110之一,并且驱动信号被供应到这条栅极线110。通过供应驱动信号,被连接到这条栅极线110的所有的检测元件100的TFT 102均被置于导通状态中,并且已经暂时地在光电转换元件106中积聚的放射线图像数据经由数据线112而被读出到信号处理部202。在信号处理部202中,在分别地对应于各条数据线112设置的样本保持电路(电荷放大器,在图4中带有附图标记220)中积聚电荷。
[0073] 信号处理部202沿着扫描线方向连续地选择样本保持电路220,并且连续地读出在样本保持电路220中积聚的放射线图像数据。当已经读出在被连接到一条选定的栅极线110的所有的检测元件100处积聚的放射线图像数据时,栅极线驱动部200沿着信号线方向选择随后的栅极线110。利用相同的处理顺序,信号处理部202连续地选择样本保持电路220,并且读出在被连接到这条选定的栅极线110的检测元件100处积聚的放射线图像数据。当读出在放射线检测面板142处积聚的所有的放射线图像数据时,可以作为以二维方式捕获的电子信号(电子数据)获取放射线图像数据。
[0074] 如在图4中所示出的,信号处理部202配备有样本保持电路220、复用器230和模拟–数字(A/D)转换器232。每一个样本保持电路220被连接到相应的数据线112,并且设置有运算放大器220A、电容器220B和开关220C。从检测元件100通过数据线112传播的放射线图像数据(电荷信号)被保留在样本保持电路220处。样本保持电路220利用运算放大器220A和电容器220B将电荷信号转换成模拟信号(是放射线图像数据的电压信号)。即,样本保持电路220功能是用作将在检测元件100处积聚的电荷转换成电压的电荷放大器。样本保持电路
220的开关220C被电连接在电容器220B的电极之间,与电容器220B并联,并且被用作对在电容器220B处积聚的电荷信号进行放电的复位电路。
[0075] 在样本保持电路220处转换的模拟信号(输出信号)被串行地输入复用器230。复用器230串行地向A/D转换器232输出模拟信号。A/D转换器232连续地将串行地输入的模拟信号转换成数字信号(这是放射线图像数据)。
[0076] 如在图3中所示出的,信号处理部202被连接到图像存储器206。在图像存储器206中串行地记忆被信号处理部202的A/D转换器232转换成数字信号的放射线图像数据。图像存储器206设置有能够记忆预定数目的图像数据的存储容量。每次捕获放射线图像时,通过放射线图像捕获获得的放射线图像数据均被顺序地存储在图像存储器206中。
[0077] 检测器控制部208被连接到栅极线驱动部200、信号处理部202、温度传感器204、图像存储器206、通信部210和电源部212,并且管理对于它们的控制。检测器控制部208配备有由中央处理单元(CPU)208A、存储器208B和存储部208C构成的微型计算机。存储器208B配备有存储实现放射线图像检测器14等的控制的处理程序的只读存储器(ROM),和暂时地存储各种处理程序、在处理期间的数据等的随机存取存储器(RAM)。利用记忆被存储在图像存储器206等中的数据诸如放射线图像数据的非易失闪存等构成存储部208C。
[0078] 温度传感器204测量放射线图像检测器14的温度和在第一示例性实施方式中测量发光体148的下面(在其未被照射表面140B侧的面)的中央区域的温度。有关由温度传感器204测量的温度的数据被发送到检测器控制部208。
[0079] 通信部210根据来自检测器控制部208的控制与外部设备交换各种数据。根据第一示例性实施方式的通信部210是符合如由IEEE(电气与电子工程师协会)802.11a/b/g等代表的无线LAN(局域网)标准的无线通信单元。通信部210通过无线通信传输各种数据。具体地,通信部210在检测器控制部208和控制台16之间交换用于与放射线图像的捕获有关的用于控制的各种数据、将放射线图像数据从检测器控制部208传输到控制台16,等。
[0080] 电源部212向栅极线驱动部200、信号处理部202、图像存储器206、检测器控制部208和通信部210的各种电路供应电力。在第一示例性实施方式中,电源部212包含电池(可再充电电池),为了增强放射线图像检测器14的便携性。电力被从这个电池供应到各种电路。当放射线图像检测器14未在使用中时,电池经由未示出的充电器被连接到电源并且被充电。
[0081] 根据第一示例性实施方式的放射线图像检测器14采用非同步系统(无同步系统),该非同步系统并非接收控制信号并且与开始放射线图像捕获同步地开始操作,而是检测从放射线产生装置12照射的放射线R并且自动地开始操作控制。基于在检测元件100的阵列中嵌入的、带有与检测元件100相同的结构的检测传感器的输出,或者从检测元件100的阵列分开地排列的检测传感器的输出,感测放射线R。还可以使用检测从放射线R转换的光的光传感器而基于光传感器的输出感测放射线R。注意本发明不限于采用非同步系统的放射线图像检测器14并且可以被应用于采用同步系统的放射线图像检测器14,在同步系统中,放射线图像检测器14从控制台16接收控制信号并且与开始放射线图像捕获同步地开始操作。
[0082] -控制台的系统结构-
[0083] 如在图3中所示出的,控制台16被构成为服务器计算机,并且设置有显示器161和控制面板162。显示器161是显示用于放射线图像捕获装置10的控制菜单、所捕获的放射线图像等的监视器。控制面板162设置有多个控制按钮、开关等,并且输入各种数据、控制指令等。控制台16配备有CPU 163、ROM 164、RAM 165、硬盘驱动器(HDD)166、显示驱动器168、控制输入检测部169和通信部167。
[0084] CPU 163控制控制台16的总体操作。ROM 164存储各种程序等,包括控制控制台16的操作的控制程序。RAM 165暂时地记忆各种数据。HDD 166记忆并且保留各种数据。显示驱动器168控制各种数据在显示器161处的显示。控制输入检测部169检测控制面板162的操作状态。通信部167与放射线产生装置12交换各种数据诸如曝光条件等,并且与放射线图像检测器14交换各种数据诸如放射线图像数据等。类似于放射线图像检测器14的通信部210,通信部167通过无线通信传输和接收数据。
[0085] 在控制台16处,CPU 163、ROM 164、RAM 165、HDD 166、显示驱动器168、控制输入检测部169和通信部167经由系统总线(公共总线)170而被连接到彼此。相应地,CPU 163经由系统总线170访问ROM 164、RAM 165和HDD 166中的每一个。CPU 163还经由系统总线170和显示驱动器168控制各种数据在显示器161处的显示。CPU163可以经由控制输入检测部169和系统总线170获取使用者对于控制面板162的操作状态并且经由系统总线170和通信部167、CPU 163控制各种数据与放射线产生装置12和放射线图像检测器14中的每一个的交换。
[0086] -放射线产生装置的系统结构-
[0087] 如在图3中所示出的,放射线产生装置12设置有放射线源121、放射线源控制部122和通信部123。通信部123与控制台16交换各种数据诸如曝光条件等。放射线源控制部122基于经由通信部123接收的曝光条件控制放射线源121。
[0088] 放射线源控制部122设置有类似于放射线图像检测器14的检测器控制部208的微型计算机。这个微型计算机的存储器存储经由通信部123接收的数据诸如曝光条件等。曝光条件至少包括诸如管电压、管电流和曝光持续时间的数据。放射线源控制部122根据曝光条件从放射线源121照射放射线R。
[0089] -放射线检测面板的设备结构-
[0090] 1.放射线检测面板的总体结构
[0091] 如在图5中所示,根据第一示例性实施方式的放射线图像检测器14的放射线检测面板142设置有TFT矩阵板116和在图5中被布置在TFT矩阵板116之上的发光体(闪烁体)148。在这个绘图中适当地示出了单一检测部分。检测元件100被布置在TFT矩阵板116中。各个检测元件100是单个像素分辨率的最小单位。检测元件100具有如此结构,其中光电转换元件106被设置在绝缘基板116A处,并且光电转换元件106层叠在被设置在绝缘基板116A上的TFT 102上。
[0092] 2.发光体(闪烁体)的结构
[0093] 如在图5中所示,透明绝缘膜116C被布置在TFT矩阵板116的顶层处,并且发光体148被布置在透明绝缘膜116C之上。发光体148被设置在TFT矩阵板116的基本整个区域之上。因为发光体148被布置在光电转换元件106之上,使得透明绝缘膜116C处于其间,所以从发光体148侧(图5的上侧)入射的放射线R可以被吸收并且被转换成光,并且从绝缘基板
116A侧(图5的下侧)入射的放射线R也可以被吸收并且被转换成光。
[0094] 由发光体148发射的光的波长范围是根据光电转换元件106的光敏性设定的。作为一个实例,如果光电二极管或者采用通常使用的非晶(a-Si)的金属–绝缘体–半导体(MIS)晶体管被用于光电转换元件106,则根据非晶硅的光敏特性,波长范围被设定在可见光范围(从360nm到830nm的波长)中。在放射线图像检测器14中,如果在光电转换元件106处采用非晶硅以使得能够捕获放射线图像,则优选的是,由发光体148发射的光包括绿色光,对于绿色光,非晶硅的光敏性最高。
[0095] 如果X射线被用作放射线R并且X射线图像将被捕获,则优选的是,发光体148包括碘化铯(CsI)。特别优选的,使用当在发光体148处照射X射线时具有400nm到700nm的波长范围的发光光谱的、带有其中被添加有铊的碘化铯(CsI(Tl))、硫化钆(GOS;Gd2O2S:Tb)等。CsI(Tl)在可见光范围中具有565nm的发光峰值波长。本发明的放射线R不限于X射线。可以使用的放射线至少包括在医学中使用的放射线,诸如伽射线、电子束、中子束、质子束、重子束等。
[0096] 在第一示例性实施方式中,基本上作为与是放射线检测面板142的TFT矩阵板116独立的部件(独立体)制造发光体148。发光体148在放射线图像检测器14的制造过程(组装步骤)中被联结到放射线检测面板142。
[0097] 3.光电转换元件的结构
[0098] 如在图5和图6中所示,根据第一示例性实施方式的检测元件100具有PIN结构,并且所使用的光电转换元件106采用间接转换系统。光电转换元件106被布置在TFT矩阵板116的绝缘基板116A上。通过顺序地层叠一个电极(下电极)106A、第一半导体层106B、第二半导体层106C、第三半导体层106D和另一个电极(上电极)106E构造光电转换元件106。
[0099] 电极106A被布置在绝缘基板116A之上,使得绝缘膜116B处于其间,并且在每一个检测元件100(每一个检测部分或者每一个像素部分)之间分割。在第一示例性实施方式中,如在图6中所示,利用TFT保护膜116B1和在TFT保护膜116B1上方的层中的平坦化膜116B2的层叠膜构造绝缘膜116B。TFT保护膜116B1例如是通过化学气相沉积(CVD)形成的SiNx膜。平坦化膜116B2是由具有低导电性的光敏有机材料形成的涂覆绝缘膜。
[0100] 如果从第一半导体层106B到第三半导体层106D的半导体层的膜厚度是厚的,为大约1μm,则只要材料是导电性的,在透明或者非透明方面,电极106A的材料几乎不受限制。因此,可以将透明或者非透明导电材料用于电极106A。作为透明导电材料,例如可以使用铟氧化物(ITO)等。作为非透明导电材料,例如可以使用膜、铝合金膜、膜等。然而,如果从第一半导体层106B到第三半导体层106D的半导体层的膜厚度是薄的(例如0.2μm到0.5μm),则光可能未在第一半导体层106B到第三半导体层106D中被充分地吸收。光被照射到TFT102上,并且在TFT 102的主电极102D和102E之间的泄漏电流增加。因此,优选的是,将非透明的或者不透明的导电材料或者其层叠体用于电极106A。
[0101] 第一半导体层106B被布置在电极106A上,第二半导体层106C被布置在第一半导体层106B上,并且第三半导体层106D被布置在第二半导体层106C上。根据第一示例性实施方式的光电转换元件106采用PIN结构。因此,第一半导体层106B由n+型非晶硅形成,第二半导体层106C由i型非晶硅形成,并且第三半导体层106D由p+型非晶硅形成。第二半导体层106C从被发光体148转换的光产生电荷(成对的自由电子和自由空穴)。第一半导体层106B被用作接触层并且被电连接到电极106A。第三半导体层106D类似地被用作接触层并且被电连接到电极106E。
[0102] 电极106E被分开地布置在第三半导体层106D上。具有高透明度的导电材料诸如、例如ITO、氧化铟锌(IZO)等可以被用于电极106E。虽然在图5和图6中未被示出,但是供应固定电位的配线被连接到电极106E。
[0103] 在第一示例性实施方式中,光电转换元件106被构成为除了第一半导体层106B、第二半导体层106C和第三半导体层106D还包括电极106A和106E。光电转换元件106还可以采用MIS结构。
[0104] 4.TFT的结构
[0105] 如在图6中所示,每一个检测元件100的TFT 102被布置在绝缘基板116A上的低于并且与光电转换元件106的电极106A相应的区域中。在从垂直于绝缘基板116A的表面的方向看的平面视图中,TFT 102被布置在与光电转换元件106的电极106A重叠的区域中。即,TFT 102和光电转换元件106在绝缘基板116A之上被以三维方式层叠。因此,可以减小每一个检测元件100的绝缘基板116A的面积和沿着同一平面中的方向由检测元件100占据的面积。
[0106] TFT 102设置有栅电极102A、栅极绝缘膜102B、有源层(沟道层)102C、一个主电极(漏电极)102E和另一个主电极(源电极)102D。栅电极102A被布置在绝缘基板116A的表面上。在第一示例性实施方式中,栅电极102A由相同导电材料在与栅极线110相同的导电层中形成。栅极绝缘膜102B在绝缘基板116A的基本整个区域之上被布置在绝缘基板116A的表面上,使得栅电极102A处于其间。有源层102C被布置在栅极绝缘膜102B的表面上并且与栅电极102A叠置。主电极102D和102E被布置在有源层102C上,并且在栅电极102A之上彼此间分离。在第一示例性实施方式中,主电极102D和102E由相同导电材料在同一导电层中形成。
[0107] 在根据第一示例性实施方式的放射线图像检测器14中,TFT 102的有源层102C由非晶硅形成。有源层102C还可以由非结晶氧化物形成。包含镓和锌中的至少一种的氧化物(例如,In-O材料)可以被用作非结晶氧化物。优选的是,包含铟、镓和锌中的至少两种的氧化物(例如,In-Zn-O材料、In-Ga-O材料或者Ga-Zn-O材料)被用作非结晶氧化物。甚至更加优选地,可以使用包含铟、镓和锌的氧化物。具体地,In-GaZn-O非结晶氧化物优选地是其在结晶状态中的组成将由InGaO(3 ZnO)(m m是小于6的自然数)并且更加优选地由InGaZnO4代表的非结晶氧化物。如果有源层102C由非结晶氧化物形成,则TFT102并不吸收放射线R诸如X射线等,或者即便它确实吸收这种放射线R,放射线也仅仅保持被以微小量保留。因此,噪声的产生可以有效地受到抑制。
[0108] 在第一示例性实施方式中,非性玻璃被用于绝缘基板116A中的液晶。现在,如果将非结晶氧化物用于TFT 102的有源层102C,并且使用有机光电转换材料替代从光电转换元件106的第一半导体层106B到第三半导体层106D的半导体层,则对于有源层102C和有机光电转换材料这两者,利用低温工艺形成膜都是可能的。因此,绝缘基板116A不限于是带有高耐热性的基板,诸如半导体基板、石英基板、玻璃基板等。可以采用塑料等的柔性基板,或者使用芳香族聚酰酩(完全芳香族聚酰胺)、生物纳米纤维等的基板。具体地,可以使用聚酯诸如聚对苯二甲酸乙二酯、聚邻苯二甲酸丁二酯、聚二甲酸乙二酯等,或者聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚芳酯、聚酰亚胺、聚环烯、降片烯树脂、聚(氯三氟乙烯)等的柔性基板。如果使用由这种塑料制成的柔性基板,则放射线图像检测器14可以减小重量,这增强了用于例如携带、操控等的便携性。
[0109] 在绝缘基板116A上,可以设置以下的层:用于确保绝缘的绝缘层;用于防止湿气、氧气等渗透的气体阻挡层;用于改进平坦度和与电极的接触等的底涂层;等等。
[0110] 被用作绝缘基板116A的芳香族聚酰酩可以是采用具有200℃或者更高温度的高温工艺的芳香族聚酰酩。因此,透明电极材料在高温下固化并且高温材料的电阻降低。自动安装过程,包括具有200℃或者更高的高温的焊料回流过程,能够被应用于构成栅极线驱动部200的驱动芯片。关于ITO或者玻璃板等的热膨胀系数,因为芳香族聚酰酩的热膨胀系数是低的,所以在制造过程完成之后绝缘基板116A的翘曲几乎没有,并且裂纹不太可能在绝缘基板116A中发生。相对于玻璃板等的机械强度,芳香族聚酰酩具有高机械强度,从而可以使得绝缘基板116A是薄的。绝缘基板116A不限于单层板结构;还可以采用其中芳香族聚酰酩在超薄玻璃板上层叠的复合板结构。
[0111] 被用作绝缘基板116A的生物纳米纤维可以是带有从细菌(醋酸菌诸如木醋酸菌)产生的纤维素微纤丝束(细菌纤维素)的透明树脂的复合物。纤维素微纤丝束具有例如50nm的微观宽度,这是可见光的波长的大约十分之一,并且具有高强度、高弹性和低热膨胀性。细菌纤维素在透明树脂诸如丙烯酸树脂、环氧树脂等中浸渍,并且树脂被固化。因此,可以提供包含60-70%的纤维并且对于500nm的波长呈现大约90%的透明度的生物纳米纤维。生物纳米纤维具有与硅晶体相比较低的热膨胀系数(3到7ppm)、具有与相当的强度(460MPa)和高弹性(30GPa),并且是柔性的。因此,可以使得绝缘基板116A比从玻璃板等形成的绝缘基板更薄。
[0112] 中间层绝缘膜116B被设置在包括TFT 102的主电极102D和102E的、整个绝缘基板116A之上。每一个光电转换元件106的电极106A经由在中间层绝缘膜116B中形成的连接孔
116H而被与主电极102D电连接。
[0113] -放射线图像检测器的设备结构-
[0114] 1.放射线图像检测器的总体示意性结构
[0115] 如在图7中所示,放射线图像检测器14设置有放射线检测面板142、信号处理板144、柔性电路板182和184、壳体140,和导体186。柔性电路板182和184的分别的一端被电连接到放射线检测面板142并且另一端被电连接到信号处理板144。壳体140容纳放射线检测面板142和信号处理板144,并且使其与壳体140的内壁分离地容纳柔性电路板182和184。导体186被设置在柔性电路板182和184在其中由于柔性电路板182和184的运动导致对于壳体
140接触的区域处。
[0116] 根据第一示例性实施方式的放射线图像检测器14采用其中关于放射线R通过被照射表面140A侧读出从放射线R转换的光的照射侧采样(ISS)系统(在TFT板表面上入射)。因此,在壳体140内侧,放射线检测面板142被安装在被照射表面140A的后侧处的顶板内面处,使得图5和图6中所示绝缘基板116A与被照射表面140A相对,发光体148与未被照射表面140B相对。关于安装,例如使用双面胶带。注意放射线图像检测器14不限于ISS系统;也可以采用其中关于放射线R在从被照射表面140A的相对侧处通过未被照射表面140B侧读出从放射线R转换的光的闪烁体面入射系统。
[0117] 根据第一示例性实施方式的放射线图像检测器14在壳体140内设置有增强部件180。增强部件180主要功能是用于增强壳体140的机械强度。增强部件180被布置在沿着壳体140的厚度方向的中央区域处,并且被基本与壳体140的被照射表面140A和未被照射表面
140B平行地布置。增强部件180是具有稍小于被照射表面140A和未被照射表面140B的面积的板-形部件。
[0118] 在第一示例性实施方式中,增强部件180设置有底架180A、增强板180B和沉积板180C。它们被以从未被照射表面140B朝向被照射表面140A按照这个顺序层叠的三层结构形成。底架180A是例如铝制底架,其厚度被设为0.3mm到0.5mm。增强板180B是例如碳制增强板,其厚度被设为1.1mm到1.3mm。沉积板180C是例如铝制沉积板,其厚度被设为0.2mm到
0.4mm。
[0119] 放射线检测面板142被布置在增强部件180的被照射表面140A侧处,使得发光体148处于其间。放射线检测面板142的厚度不受特别限制,但是在这里被设定为例如0.6mm到
0.8mm。发光体148的厚度被设定为例如0.5mm到0.7mm。
[0120] 信号处理板144被布置在增强部件180的未被照射表面140B侧处。在图7中,作为单一结构元件(构件)示意性地显示了信号处理板144。然而在实践中,信号处理板144是在此处安装电路以分别地构成在上述图3中所示栅极线驱动部200、信号处理部202、温度传感器204、图像存储器206、检测器控制部208、通信部210和电源部212的线路板。电路包括集成电路(芯片)、电阻元件、电容元件、电容器等。作为一个实例,印刷线路板被用于所述线路板。
电路可以在其间分离并且被安装在多个线路板上。
[0121] 2.壳体的结构
[0122] 如在图7中所示,壳体140是中空立方体,包括:是顶板的被照射表面140A,是与被照射表面140A分离并且与其相对的底板的未被照射表面140B,和沿着被照射表面140A和未被照射表面140B的边缘部分布置的侧部(侧板)。在根据第一示例性实施方式的放射线图像检测器14中,为了保持来自外部的磁噪声的效应是最小的,至少壳体140的外侧表面和内侧表面是绝缘体。至少这些表面是绝缘体的意义包括整个壳体140都是绝缘性的和壳体140的主体是导电性的,并且表面是绝缘性的(绝缘处理被应用于该表面)这两个意义。例如,前一情形对应于壳体140由绝缘树脂制造,并且后一情形对应于通过在由例如铝制成的主体的表面上形成氧化物涂层而制造壳体140,相同种类的主体的表面利用绝缘涂层涂覆,等。
[0123] 在第一示例性实施方式中,选择可以实现轻的重量和高的刚度的材料用于壳体140,从而改进放射线图像检测器14的操控特性。根据这些要求,其中利用绝缘树脂涂覆碳纤维的碳纤维增强塑料(CFRP)被用于壳体140。所使用的绝缘树脂例如是环氧树脂。
[0124] 3.柔性电路板的结构
[0125] 柔性电路板184是如在图7的左侧处所示将放射线检测面板142的栅极线110与在信号处理板144处安装的栅极线驱动部200电连接的配线缆线。虽然未被详细地示出,但是柔性电路板184的一端被电连接到在放射线检测面板142的周边边缘部分处突出的栅极线110的外部端子。关于电连接,例如,使用热压连接方法,其中连接介质,诸如各向异性电连接器、各向异性导电片材、各向异性导电膜、各向异性导电橡胶等被置入并且热量和压力这两者均被施加于此。柔性电路板184的另一端被与在信号处理板144的周边边缘部分处突出的栅极线驱动部200的外部端子电连接。类似于上述的热压连接方法被用于这个电连接。
在图7中仅仅示出了柔性电路板184之一。然而在实践中,多个柔性电路板184被沿着放射线检测面板142的边缘排列。
[0126] 柔性电路板184的中央部分朝向壳体140的侧部的内壁远离放射线检测面板142的侧面和信号处理板144的侧面地突出。柔性电路板184的中央部分利用它的柔性以曲线方式弯曲折回从而绘制一条圆弧。当无任何外力作用于放射线图像检测器14上时(当放射线图像检测器14处于静止状态中时),在放射线检测面板142、增强部件180、信号处理板144的侧面与壳体140的侧部的内壁之间存在小的间隙,在这些间隙处,柔性电路板184在某种程度上被从其分离而不接触它们。间隔的尺寸被设定为例如几个毫米。
[0127] 柔性电路板184设置有至少柔性(柔软的)绝缘膜和柔性地变形以跟随绝缘膜的配线。柔性电路板184不被仅仅限制为作为配线缆线使用;可以在其上安装半导体构件。例如,带载封装(TCP)可以被用于柔性电路板184。此外,膜上芯片(COF)或者卷带自动结合(TAB)结构可以被用于柔性电路板184。
[0128] 如在图7的右侧处所示,柔性电路板182是将放射线检测面板142的数据线112与在信号处理板144处安装的信号处理部202电连接的配线缆线。虽然未被详细地示出,但是柔性电路板182的一端被电连接到在放射线检测面板142的周边边缘部分处突出的、数据线112的外部端子。热压连接方法被用于这个电连接。柔性电路板182的另一端被电连接到在信号处理板144的周边边缘部分处突出的、信号处理部202的外部端子。热压连接方法被用于这个电连接。虽然在图7中示出了仅仅一个柔性电路板182,但是在实践中,多个柔性电路板182被沿着放射线检测面板142的邻近于柔性电路板184沿其排列的边缘的另一个边缘排列。
[0129] 类似于柔性电路板184的中央部分,柔性电路板182的中央部分在壳体140的内部中利用它的柔性被以曲线方式弯曲折回。当无任何外力作用于放射线图像检测器14上时,在放射线检测面板142、增强部件180、信号处理板144的侧面与壳体140的侧部的内壁之间存在小的间隙,在这些间隙处,柔性电路板182在某种程度上被从这些分离而不接触它们。间隔的尺寸被设定为例如几个毫米。因此,柔性电路板182类似于柔性电路板184。
[0130] 如果在柔性电路板182处采用TCP、COF或者TAB中的任何一种,则被安装在柔性电路板182上的半导体构件(IC芯片)优选地具有电荷放大器。电荷放大器功能是用于使从数据线112传播的放射线图像数据电荷放大为放射线图像数据电压。
[0131] 4.导体的结构
[0132] 如在图7中所示,导体186被设置在柔性电路板182和184中的每一个的表面之上的如下区域L处,所述区域L位于在放射线检测面板142和柔性电路板182或者184的一端之间的连接位置与信号处理板144和柔性电路板182或者184的另一端之间的连接位置之间。当外力(加速/减速或者振动)根据操控、与成像被摄体18接触等而被施加到放射线图像检测器14时,柔性电路板182或者184的、移动(变形)到最大程度的一个部分是接触壳体140的内壁的区域。即,导体186未被设置在柔性电路板182或者184的整个表面之上,而是被设置在柔性电路板182或者184的、对于壳体140的内壁接触的最小局部区域(区域L)之上。
[0133] 在第一示例性实施方式中,导体186设置有导体(第一导体)186A和另一个导体(第二导体)186B。导体186A被设置在柔性电路板182或者184的在壳体140的内壁侧处的表面上。即,导体186A被布置在柔性电路板182或者184的弯曲的外侧表面处。导体186B被设置在柔性电路板182或者184的其与壳体140的内壁相对的一侧的相对侧处的表面(后面)处,且被设置在对于增强部件180接触的区域之上。即,导体186B被布置在柔性电路板182或者184的弯曲的内侧表面处。如果柔性电路板182或者184将不对于增强部件180接触或者摩擦,则提供导体186B不是特别地有必要。
[0134] 如上所述,柔性电路板182或者184包括绝缘膜和配线,并且柔性电路板182或者184的最后表面是普通保护性膜。导体186不被布置在最后保护性膜和柔性电路板182或者
184的其它部分之间而是被安装在保护性膜上方的层中。即,导体186不是在制造柔性电路板182或者184的过程期间安装的,而是在制造过程已经完成之后作为分离的部件安装。
[0135] 如在图8A中所示出地,在第一示例性实施方式中的导体186(导体186A和186B)由即刻地消除静电荷电压(电荷)的导电材料形成。此外,导体186由具有足够高的导电性(低电阻值)的材料形成从而当导体186被充电体接触时发生快速静电放电(ESD)。在图8A中,平轴线是时间(s)并且竖直轴线是电压(V)。被用于导体186的导电材料具有被规定为不大于105Ω/·的表面电阻率。例如,包含导电材料的、所施加的任何膜(导电膜)、橡胶、涂层等均可以被用于导体186。作为膜,由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)树脂制造的聚合物膜在柔性方面是优异的。导体186还可以是金属膜诸如铝箔、镀层等。如果导体186具有粘结功能性,则利用粘结功能在柔性电路板182或者184的表面上安装导体186,并且如果导体186不具有粘结功能性,则利用独立的粘结材料。固定电位188被电连接到导体186以允许静电电荷泄除(escape)。
[0136] 如果柔性电路板182或者184是TCP,则TCP的板厚度是例如100μm,并且无视导体186的机械强度地,最小膜厚度(为了确保导体186的导电性)被设定为25μm。如果柔性电路板182或者184是COF,则COF的板厚度是例如50μm,并且无视导体186的机械强度地,最小膜厚度类似地被设为25μm。根据第一示例性实施方式的导体186具有最小膜厚度或者更大的膜厚度,并且增强了柔性电路板182或者184的机械强度。导体186基本上被设为比柔性电路板182或者184的厚度薄,并且功能是用于在不削弱柔性时增强柔性电路板182或者184的机械强度。
[0137] 如果柔性电路板182或者184是TCP、COF或者TAB中的任何一种,则半导体构件被安装于此。如果布置半导体构件的位置与接触壳体140的内壁的区域相一致,则导体186被设置成覆盖所述半导体构件。
[0138] 虽然结构未被详细地示出,但是在第一示例性实施方式中,设置在柔性电路板182或者184处的固定电位被用于被连接到导体186的固定电位188。固定电位是用于被设置在柔性电路板182或者184处的电路的接地(例如,接地电位或者0V电源电位)。通过将这个接地电平施加到柔性电路板182或者184,移除在柔性电路板182或者184的配线上的保护性膜(形成连接孔或者通孔),并且将配线与导体186连接,导体186可以被容易地连接到固定电位188。可以利用螺纹部件诸如螺钉、螺栓等或者销钉等将配线和导体186电连接。用于电路的操作电源电位(高于0V的电源电位)也可以被用于固定电位。导体186可以被连接到壳体140如果壳体140用作壳体接地,并且可以被连接到信号处理板144的接地,被连接到放射线检测面板142的接地,或者被连接到增强部件180如果增强部件180用作接地。被连接于此的任何一个因此均用作导体186被连接于此的固定电位188。固定电位188还可以是除了信号处理板144之外的电路板的固定电位(接地电位或者不同于0V的电位)。此外,只要电位是固定的,负电位可以被用于固定电位188。
[0139] 在第一示例性实施方式中,导体186基本上被设置在每一个柔性电路板182或者184处。在根据第一示例性实施方式的放射线图像检测器14中,在来自检测元件100的数据线112、柔性电路板182的配线和信号处理部202的配线处,发生由于静电充电引起的、放射线R的错误检测。因此,至少在柔性电路板182的、对于壳体140的内壁或者增强部件180接触或者摩擦的区域处设置导体186,这是足够的。
[0140] -放射线图像捕获装置的操作-
[0141] 在于上述图1中示出的放射线图像捕获装置10中,由于与在放射线图像成像之前的操控、在图像捕获期间和刚好在图像捕获之前成像被摄体18的位置调节和姿态调节等相关联的接触和冲击引起的外力,将加速/减速和振动施加到放射线图像检测器14。根据加速/减速或者振动程度,在放射线图像检测器14中的柔性电路板182和184的位置改变可能不能跟随放射线检测面板142、信号处理板144和壳体140的刚性体的位置改变。因此,由于它们的柔性,柔性电路板182和184的中央部分进行运动。根据这种运动,柔性电路板182和184根据振动而接触壳体140的侧部的内壁或者受到摩擦。如果半导体构件被安装在柔性电路板182和184处,则柔性电路板182和184的运动量更大。
[0142] 由于这种接触或者摩擦,在柔性电路板182和184的配线处,发生反向充电。如在图7中所示,每一个导体186被设置在柔性电路板182或者184的接触壳体140的区域L处,并且导体186被连接到固定电位188。因此,在柔性电路板182或者184处的静电电荷经由导体186而被固定电位188吸收。
[0143] 图8B示出在放射线R照射之前和之后在柔性电路板的配线中产生的产生电荷量与在柔性电路板处由静电充电产生的产生电荷量之间的关系。在图8B中,水平轴线是时间(ms)并且竖直轴线是产生电荷量。曲线图A示出在放射线照射之前和之后在被与放射线检测面板142的数据线112和信号处理部202连接的柔性电路板182的配线中产生的电荷量的改变。当然,电荷量在放射线照射之后比在放射线照射之前更高。曲线图B示出根据在放射线照射期间和刚好在放射线照射之前作用的外力由在柔性电路板182和壳体140之间的接触、振动等引起的、在柔性电路板182的配线处的静电充电的电荷量的改变。如果用于识别放射线R检测信号的阈值Vth被设为在图8B中绘制虚线的值,则如果柔性电路板182的配线被静电充电并且电荷量超过阈值Vth,则放射线R的错误检测信号发生。
[0144] -放射线图像检测器的壳体的类型-
[0145] 如在图9A中所示,根据第一示例性实施方式的放射线图像检测器14的壳体140形成为无框架单壳结构。这种类型的壳体140以传统框架将会提供的机械强度提供覆盖(前面、后面和侧面),并且适合于减小重量。这个壳体140的总体形状易于被外力变形,并且与柔性电路板182和184的接触很可能发生。因此,在这个单壳结构中,根据第一示例性实施方式被连接到固定电位188的导体186是有用的。
[0146] 图9B中所示壳体140设置有壳体主体140C和在其一端处的、围绕铰链打开和关闭的盖子140D。传导体186被设置在柔性电路板182或者184的、与盖子140D相对的位置处,和柔性电路板182或者184的、与壳体主体140C的处于盖子140D的相对侧处的侧部相对的位置处。
[0147] 图9C中所示壳体140设置有壳体主体140C和在其两端处的、通过分别的插入而被打开和关闭的盖子140D和140E。从盖子140D和140E中的每一个突出的臂部分与壳体主体140C的内壁接合并且被固定在插入位置处。导体186被设置在柔性电路板182和184的、与盖子140D和140E相对的位置处。
[0148] -第一示例性实施方式的操作效果-
[0149] 如在上文中描述的,在根据第一示例性实施方式的放射线图像捕获装置10中,导体186A可以减少由在依照外力移动(变形)的柔性电路板182和壳体140的内壁之间的接触或者摩擦产生的电荷。此外,导体186B可以减少由在柔性电路板182和增强部件180之间的接触或者摩擦产生的电荷。因此,由于柔性电路板182的静电充电引起的噪声的产生可以受到抑制。另外,导体186被设置在柔性电路板182处并且通过导体186增加了柔性电路板182的机械强度,并且导体186依照外力的运动可以受到抑制。因此,在导体186和壳体140的内壁或者增强部件180之间的接触或者摩擦受到抑制并且实际静电充电可以受到抑制。此外,因为当不存在任何外力时,柔性电路板182保持导体186远离壳体140,所以即便偶尔在壳体140处产生噪声,也可以抑制噪声作用于柔性电路板182上。
[0150] 在根据第一示例性实施方式的放射线图像捕获装置10中,由在依照外力移动的柔性电路板182和壳体140的内壁或者增强部件180之间的接触或者摩擦产生的电荷可以经由导体186而被固定电位188吸收。
[0151] 在根据第一示例性实施方式的放射线图像捕获装置10中,因为导体186被布置在柔性电路板182的、对于壳体140的内壁接触的一侧处,所以由在依照外力移动的柔性电路板182和壳体140的内壁之间的接触或者摩擦产生的电荷可以经由导体186而被固定电位188吸收。
[0152] 在根据第一示例性实施方式的放射线图像捕获装置10中,因为导体186还被布置在柔性电路板182的其与壳体140的内壁相对的一侧的相对侧处,所以由在依照外力移动的柔性电路板182与柔性电路板182的其壳体140内壁侧相对的一侧处的某个部件(壳体140的另一个部件、内部构件等)之间的接触或者摩擦产生的电荷可以经由导体186而被固定电位188吸收。所述在相对侧处的某个部件例如是增强部件180。
[0153] 在根据第一示例性实施方式的放射线图像捕获装置10中,导体186可以容易地由膜、箔片、涂层或者镀层中的任何一种制造。
[0154] 在根据第一示例性实施方式的放射线图像捕获装置10中,因为导体186的厚度被设为比柔性电路板182的厚度薄,所以可以在不削弱柔性时增强柔性电路板182的机械强度。
[0155] -第二示例性实施方式-
[0156] 本发明的第二示例性实施方式示出其中在根据上述第一示例性实施方式的放射线图像捕获装置10的放射线图像检测器14中的导体186的结构被更改的一个实例。
[0157] -放射线图像检测器的设备结构-
[0158] 如在图10中所示,根据第二示例性实施方式的放射线图像捕获装置10的放射线图像检测器14类似于根据第一示例性实施方式的放射线图像检测器14之处在于,柔性电路板182和184移动并且导体186被设置在柔性电路板182和184的、对于壳体140的内壁或者增强部件180接触或者摩擦的区域处。在第二示例性实施方式中,每一个导体186设置有防静电体(第一导体)186C和防静电体(第二导体)186D。防静电体186C被设置在柔性电路板182和
184中的每一个的壳体140内壁侧处的表面处。即,防静电体186C被布置在柔性电路板182或者184的弯曲的外侧表面处。防静电体186D导体186B被设置在柔性电路板182或者184的其与壳体140的内壁相对的一侧的相对侧处的表面(后面)处,且被设置在对于增强部件180接触的区域之上。即,防静电体186D被布置在柔性电路板182或者184的弯曲的内侧表面处。如果柔性电路板182或者184将不对于增强部件180接触或者摩擦,则设置防静电体186D不是特别地有必要。
[0159] 如在在前描述的图8A中所示出的,防静电体186C和186D由在短时间中衰减静电荷电压(电荷)的材料形成。防静电体186C和186D由具有能够在显著程度上防止其静电充电的导电性的材料形成,这是能够即刻地分散静电电荷的导电性(即,具有比导体更高的电阻值9 14
的材料)。带有被规定为在10 Ω/·和10 Ω/·之间的表面电阻率的材料被用于防静电体
186C和186D。
[0160] 在第二示例性实施方式中,并非在图8A中示出的、其中防静电剂被混合到塑料中的膜地,在膜自身中带有防静电效果的持久性防静电体被用于防静电体186C和186D。这个持久性防静电体例如是其中茂金属催化剂-聚合聚乙烯和聚合物被混合到金属离子结合树脂中的膜。所述持久性防静电体功能是用于在短时间中衰减电荷。注意防静电体186C和186D不限于膜结构并且可以由包含防静电剂的树脂的涂层形成。
[0161] 防静电体186C和186D中的每一个在防静电体186C或者186D(或者导体)的区域内均质化在柔性电路板182或者184的配线上的静电电荷、防止噪声的局部增加,并且将电荷排放到大气中的湿气中等。换言之,在防静电体186C和186D处的静电电荷可以被中和。因此,无需将防静电体186C和186D连接到固定电位188,并且其中防静电体186C和186D被设置在柔性电路板182和184处的结构可以被简化为将连接到固定电位188的结构的程度。
[0162] -放射线图像捕获装置的操作-
[0163] 在于上述图10中示出的放射线图像捕获装置10中,由于与在放射线图像成像之前的操控、在图像捕获期间和刚好在图像捕获之前成像被摄体18的位置调节和姿态调节等相关联的接触和冲击引起的外力,将加速/减速和振动施加到放射线图像检测器14。根据加速/减速或者振动程度,柔性电路板182和184根据振动接触壳体140的侧部的内壁或者受到摩擦。此外,柔性电路板182和184根据振动对于增强部件180接触或者摩擦。
[0164] 由于这种接触或者摩擦,在柔性电路板182和184的配线处,发生反向充电。如在图10中所示,导体186被设置在柔性电路板182和184的、对于壳体140接触的区域L处,并且导体186由防静电体186C和186D制造。因此,在柔性电路板182和184处的静电电荷可以被中和。
[0165] -第二示例性实施方式的操作效果-
[0166] 如在上文中描述的,在根据第二示例性实施方式的放射线图像捕获装置10中,导体186由防静电体186C和186D制造。因此,除了由根据第一示例性实施方式的放射线图像捕获装置10提供的操作效果,由在依照外力移动的柔性电路板182和壳体140的内壁之间的接触或者摩擦产生的电荷可以被中和。
[0167] 在根据第二示例性实施方式的放射线图像捕获装置10中,因为导体186还被布置在柔性电路板182和184的其与壳体140的内壁相对的一侧的相对侧处,所以由在依照外力移动的柔性电路板182和184与在柔性电路板182和184的其与壳体140内壁侧相对的一侧处的物体之间的接触或者摩擦产生的电荷可以被释放到大气中。例如,通过对于增强部件180接触或者摩擦而在柔性电路板182和184处产生的电荷可以被中和。
[0168] 在根据第二示例性实施方式的放射线图像捕获装置10中,因为导体186由持久性防静电体制造,所以静电电荷可以在短持续时间中得到中和。
[0169] -第三示例性实施方式-
[0170] 本发明的第三示例性实施方式示出其中在根据上述第一示例性实施方式或者第二示例性实施方式的放射线图像捕获装置10的放射线图像检测器14中的导体186的构造被更改的一个实例。
[0171] 如在图11中所示,根据第三示例性实施方式的放射线图像捕获装置10的放射线图像检测器14是导体186由导体186A和防静电体186D构成的、根据第一示例性实施方式的放射线图像检测器14和根据第二示例性实施方式的放射线图像检测器14的组合。每一个导体186A被连接到固定电位188,但是每一个防静电体186D不被连接到固定电位188。
[0172] 利用根据第三示例性实施方式的放射线图像捕获装置10,可以实现在每一个防静电体186D不被连接到固定电位188的程度上比根据第一示例性实施方式的放射线图像捕获装置10更加简单的结构。
[0173] 在图12中示出的、根据第三示例性实施方式的变型实例的放射线图像捕获装置10的放射线图像检测器14是与根据第三示例性实施方式的放射线图像检测器14相反的组合,导体186由防静电体186C和导体186B构成。每一个防静电体186C不被连接到固定电位188,但是每一个导体186B被连接到固定电位188。
[0174] 利用根据第三示例性实施方式的变型实例的放射线图像捕获装置10,可以实现与利用根据上述第三示例性实施方式的放射线图像捕获装置10相同的操作效果。
[0175] -第四示例性实施方式-
[0176] 本发明的第四示例性实施方式示出其中在根据上述第一示例性实施方式的放射线图像捕获装置10的放射线图像检测器14中的导体186的构造被更改的一个实例。
[0177] 如在图13中所示,在根据第四示例性实施方式的放射线图像捕获装置10的放射线图像检测器14中,被设置在柔性电路板182或者184的其壳体140内壁侧处的表面上的导体186A的尺寸L1被设为大于被设置在在柔性电路板182或者184的与其壳体140内壁侧相对的一侧处的表面上的导体186B的尺寸L2。沿着具体地是图13中的上下方向(壳体140的厚度方向)的、柔性电路板182或者184的延伸方向形成在导体186A和导体186B之间的尺寸差异。
[0178] 在利用这种结构的放射线图像捕获装置10中,被设置在柔性电路板182或者184的壳体140内面侧表面处的导体186A的尺寸被设为更大。因此,除了由根据第一示例性实施方式的放射线图像捕获装置10提供的操作效果,可以在壳体140的内壁的更大范围之上抑制根据接触或者摩擦在柔性电路板182或者184处产生的电荷。另外,因为被设置在柔性电路板182或者184的与其壳体140内壁侧相对的一侧处的表面上的导体186B的尺寸被设为更小,柔性电路板182或者184可以容易地在内面侧处弯曲,同时柔性电路板182或者184的机械强度得到增强。
[0179] 根据第四示例性实施方式的放射线图像捕获装置10可以被应用于根据上述第二或者第三示例性实施方式的放射线图像捕获装置10。例如,在根据第二示例性实施方式的放射线图像捕获装置10中的导体186中,可以使得每一个防静电体186C的尺寸不同于每一个防静电体186D的尺寸。
[0180] -其它实施例-
[0181] 以上已经使用第一到第四示例性实施方式描述了本发明,但是本发明不受这些实施方式限制。在不从本发明的精神偏离的范围内,多个修改是可能的。
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