放射線成像裝置和放射線成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了放射線成像裝置和放射線成像系統(tǒng)。為了提供能以高精度檢測(cè)放射線的放射線成像裝置和放射線成像系統(tǒng)，放射線成像裝置包括：檢測(cè)單元，在檢測(cè)單元中將放射線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的轉(zhuǎn)換元件被以矩陣形狀布置；放射線檢測(cè)單元，配置成檢測(cè)放射線的照射狀態(tài)；驅(qū)動(dòng)電路，配置成根據(jù)由放射線檢測(cè)單元檢測(cè)到的照射狀態(tài)來(lái)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)單元；以及射線照相種類設(shè)定單元，配置成設(shè)定射線照相種類，其中，放射線檢測(cè)單元根據(jù)由射線照相種類設(shè)定單元設(shè)定的射線照相種類來(lái)改變放射線檢測(cè)能力。
【專利說(shuō)明】放射線成像裝置和放射線成像系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及放射線成像裝置和放射線成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，包括由半導(dǎo)體材料形成的平板探測(cè)器(以下縮寫(xiě)為“FPD”)的成像裝置已經(jīng)開(kāi)始投入實(shí)際應(yīng)用，作為用于醫(yī)療診斷成像或使用X射線的非破壞性檢查的成像裝置。在FPD中，具有使用諸如能夠?qū)⒎派渚€轉(zhuǎn)換成電荷的非晶硅(a-Si)之類的半導(dǎo)體材料構(gòu)建的轉(zhuǎn)換元件以及傳送與電荷對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的開(kāi)關(guān)元件的多個(gè)像素是二維布置的。包括FPD的這類成像裝置用于例如醫(yī)療診斷成像，作為用于靜止圖像射線照相(比如一般的射線照相)或運(yùn)動(dòng)圖像射線照相(比如熒光射線照相)的數(shù)字成像裝置。
[0003]當(dāng)執(zhí)行射線照相時(shí)，放射線成像裝置與X射線生成裝置的操作同步地執(zhí)行射線照相。作為同步方法，例如，其中X射線生成裝置和放射線成像裝置通過(guò)兩裝置彼此電連接而同步的單元可用，或其中放射線成像裝置通過(guò)檢測(cè)從X射線生成裝置放射線的X射線而與X射線生成裝置同步的單元可用。在前一種情況下，由于服務(wù)人員用線纜連接X(jué)射線生成裝置和放射線成像裝置，連接工作涉及時(shí)間和勞動(dòng)，并且此外X射線生成裝置和放射線成像裝置必須被固定并且用作單個(gè)裝置對(duì)。在后一種情況下，已知一種方法，其中X射線檢測(cè)器設(shè)置在放射線成像裝置內(nèi)外，或者其中放射線成像裝置自身執(zhí)行放射線檢測(cè)，并且在這種情況下有利的是并不需要用于連接工作的時(shí)間和勞動(dòng)，并且放射線成像裝置是便攜式的并且可以與多種X射線生成裝置結(jié)合使用。
[0004]通常，在FPD中，包括光電轉(zhuǎn)換元件和開(kāi)關(guān)元件的像素是二維排列的，并且以行為單位執(zhí)行從光電轉(zhuǎn)換元件讀取信號(hào)以及將光電轉(zhuǎn)換元件復(fù)位。在X射線照射之前，以行為單位使開(kāi)關(guān)元件經(jīng)受開(kāi)/關(guān)控制，并且將流至光電轉(zhuǎn)換元件的暗電流分量復(fù)位(“初始化操作”)。如果在初始化操作期間X射線照射信號(hào)被輸入或X射線被檢測(cè)到，則必須立即結(jié)束復(fù)位操作并且轉(zhuǎn)變成蓄積操作。如果即使X射線照射信號(hào)已經(jīng)被輸入也并未轉(zhuǎn)變成蓄積操作，則在用戶按下曝光按鈕和實(shí)際拍攝圖像的時(shí)間之間將出現(xiàn)時(shí)間滯后，并且將獲得非預(yù)期的圖像，其中出現(xiàn)電平等的差異。此外，如果即使檢測(cè)到X射線還繼續(xù)進(jìn)行初始化操作，則因?yàn)樵诠怆娹D(zhuǎn)換元件處生成的X射線信號(hào)將被復(fù)位，所以在被檢體上照射了不必要的X射線并且放射線暴露的量可能增大。
[0005]日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)N0.H11-151233公開(kāi)了如下技術(shù)，其包括放射線檢測(cè)單元并且當(dāng)確定放射線照射開(kāi)始時(shí)立即地將操作狀態(tài)從射線照相準(zhǔn)備狀態(tài)移動(dòng)至蓄積狀態(tài)。此外，日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)N0.2010-268171公開(kāi)了放射線圖像射線照相裝置，其檢測(cè)流過(guò)為放射線檢測(cè)元件供應(yīng)偏置電壓的偏置線的電流，基于檢測(cè)到的電流的值來(lái)檢測(cè)放射線照射的開(kāi)始，并且保持在放射線檢測(cè)元件內(nèi)部生成的電荷。
[0006]然而，在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)N0.Hl 1-151233和日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)N0.2010-268171中，在一些情況下，放射線檢測(cè)單元不能適合多種射線照相種類(射線照相部位和被檢體的體格、運(yùn)動(dòng)圖像或靜止圖像射線照相模式等)。在使用X射線的診斷成像中，X射線照射條件根據(jù)射線照相的種類而不同。因此，需要如下放射線檢測(cè)單元，其能夠針對(duì)各種照射條件精確地檢測(cè)X射線的照射。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的之一是提供能夠進(jìn)行高度精確的放射線檢測(cè)的放射線成像裝置以及放射線成像系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明提供一種放射線成像裝置，包括:檢測(cè)單元，在所述檢測(cè)單元中將放射線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的轉(zhuǎn)換元件被以矩陣形狀布置；放射線檢測(cè)單元，配置成檢測(cè)放射線的照射狀態(tài)；驅(qū)動(dòng)電路，配置成根據(jù)由放射線檢測(cè)單元檢測(cè)到的照射狀態(tài)來(lái)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)單元；以及射線照相種類設(shè)定單元，配置成設(shè)定射線照相種類；其中，放射線檢測(cè)單元根據(jù)由射線照相種類設(shè)定單元設(shè)定的射線照相種類來(lái)改變放射線檢測(cè)能力。
[0009]能夠針對(duì)各種射線照相種類來(lái)精確地執(zhí)行放射線檢測(cè)。射線照相種類例如包括射線照相部位和被檢體的體格以及運(yùn)動(dòng)圖像射線照相模式或靜止圖像射線照相模式。
[0010]從參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行的以下描述中，將會(huì)明了本發(fā)明的其他特征。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的放射線成像系統(tǒng)的配置示例的視圖。
[0012]圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的放射線成像裝置的配置示例的視圖。
[0013]圖3是放射線檢測(cè)單元的等效電路圖。
[0014]圖4是用于描述在增益設(shè)定單元處的增益設(shè)定的視圖。
[0015]圖5是示出根據(jù)射線照相種類的增益設(shè)定表的示例的視圖。
[0016]圖6是放射線成像裝置的時(shí)序圖。
[0017]圖7是示出放射線成像裝置的另一配置示例的視圖。
[0018]圖8是在使用放射線檢測(cè)像素的情況下放射線檢測(cè)單元的等效電路圖。
[0019]圖9是示出根據(jù)第二實(shí)施例的放射線成像系統(tǒng)的配置示例的視圖。
[0020]圖1OA和圖1OB是用于描述檢測(cè)能力設(shè)定的視圖。
[0021]圖11是示出檢測(cè)能力設(shè)定表的示例的視圖。
[0022]圖12是示出根據(jù)第三實(shí)施例的放射線成像系統(tǒng)的配置示例的視圖。
[0023]圖13是放射線檢測(cè)單元的等效電路圖。
[0024]圖14是用于描述增益設(shè)定的視圖。
[0025]圖15是放射線檢測(cè)單元的等效電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]現(xiàn)在將根據(jù)附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0027]第一實(shí)施例
[0028]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的放射線成像系統(tǒng)的配置示例的框圖。放射線成像系統(tǒng)包括放射線生成裝置和放射線成像裝置。成像裝置100包括檢測(cè)器(FPD)104，檢測(cè)器(FPD) 104具有:包括將放射線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的多個(gè)像素的檢測(cè)單元101 ;驅(qū)動(dòng)電路102，其驅(qū)動(dòng)檢測(cè)單元101 ;以及讀取電路103，其將來(lái)自檢測(cè)單元101的電信號(hào)作為圖像數(shù)據(jù)輸出。成像裝置100還包括:信號(hào)處理單元105，其處理來(lái)自FPD104的圖像數(shù)據(jù)并且輸出結(jié)果數(shù)據(jù)；控制單元106，其通過(guò)將相應(yīng)的控制信號(hào)供應(yīng)給各部件來(lái)控制FPD104的操作；以及電源單元107，其分別地將偏壓供應(yīng)給每個(gè)部件。信號(hào)處理單元105輸入從未示出的控制計(jì)算機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)，并且將控制信號(hào)提供至控制單元106。信號(hào)處理單元105還輸入關(guān)于在照射放射線期間從讀取電路103發(fā)送的信號(hào)線電位的信息，并且將該信息發(fā)送至控制計(jì)算機(jī)。電源單元107包括電源電路，比如輸入從未示出的外部電源或內(nèi)部電池發(fā)送的電壓并且將需要的電壓供應(yīng)至檢測(cè)單元101、驅(qū)動(dòng)電路102、和讀取電路103的穩(wěn)壓器。放射線生成裝置111根據(jù)作為指令從控制臺(tái)112接收的放射線照射條件來(lái)照射放射線。成像裝置100和放射線生成裝置111并未電連接并且其間沒(méi)有信號(hào)交換。放射線檢測(cè)單元120包括檢測(cè)放射線照射狀態(tài)的放射線檢測(cè)傳感器121、檢測(cè)來(lái)自放射線檢測(cè)傳感器121的電流的電流檢測(cè)單元122、增益設(shè)定單元124、比較單元123、和設(shè)定比較單元123的閾值的閾值設(shè)定單元125。在射線照相之前，使用者使用射線照相種類設(shè)定單元126來(lái)設(shè)定射線照相種類(射線照相部位和被檢體的體格、運(yùn)動(dòng)圖像或靜止圖像射線照相模式等)。增益設(shè)定單元124根據(jù)由射線照相種類設(shè)定單元126設(shè)定的射線照相種類來(lái)設(shè)定電流檢測(cè)單元122的增益。比較單元123比較來(lái)自電流檢測(cè)單元122的電壓信號(hào)。閾值設(shè)定單元125根據(jù)由射線照相種類設(shè)定單元126設(shè)定的射線照相種類來(lái)設(shè)定比較單元123的閾值電壓。盡管根據(jù)本實(shí)施例放射線檢測(cè)傳感器121被布置在檢測(cè)單元101的放射線照射面上，但放射線檢測(cè)傳感器121可以布置在放射線照射面的相對(duì)側(cè)。此外，為了即使在收窄放射線照射區(qū)域時(shí)也能夠可靠地檢測(cè)放射線照射，希望將放射線檢測(cè)傳感器121布置在檢測(cè)單元101中的中心部分處。根據(jù)本實(shí)施例，將放射線直接地轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的直接型傳感器或通過(guò)在硅(Si )光電二極管上涂覆將放射線轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光線的熒光物質(zhì)形成的傳感器可以用作放射線檢測(cè)傳感器121。然而，本發(fā)明并不限于這些傳感器，并且放射線檢測(cè)傳感器可以是如下部件，其包括在檢測(cè)單元101中包括的配線的一部分并且得到檢測(cè)來(lái)自檢測(cè)單元101的預(yù)定區(qū)域的放射線照射狀態(tài)的信號(hào)。 [0029]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的成像裝置100的配置示例的視圖。圖2中具有與參照?qǐng)D1所述相同配置的元件指派相同的附圖標(biāo)記，且將其詳細(xì)描述省略。此外，在圖2中，為了易于描述，示出包括具有三行乘三列的像素的檢測(cè)單元101的成像裝置。然而，實(shí)際上，成像裝置具有更大數(shù)量的像素。例如，17英寸成像裝置具有約2800行乘約2800列的像素。檢測(cè)單元101具有以矩陣形式布置的多個(gè)像素。在本實(shí)施例中，每個(gè)像素具有將放射線轉(zhuǎn)換成電荷(電信號(hào))的轉(zhuǎn)換元件Sll至S33，以及輸出與所述電信號(hào)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的開(kāi)關(guān)元件Tl至T33。在本實(shí)施例中，設(shè)置在諸如玻璃基板之類的絕緣基板上并且包括非晶硅作為主要材料的金屬-絕緣體-半導(dǎo)體(MIS)型的光電傳感器被用作將光轉(zhuǎn)換成電荷的光電轉(zhuǎn)換元件。具有如下波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的間接型轉(zhuǎn)換元件或者直接地將放射線轉(zhuǎn)換成電荷的直接型轉(zhuǎn)換元件適合用作轉(zhuǎn)換元件，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器設(shè)置在放射線入射到上述光電轉(zhuǎn)換元件的一側(cè)并且將放射線轉(zhuǎn)換成落在可以由光電轉(zhuǎn)換元件感測(cè)的波長(zhǎng)的頻帶內(nèi)的光。具有一個(gè)控制端子和兩個(gè)主端子的晶體管適合用作開(kāi)關(guān)元件Tll至T33。在本實(shí)施例中，使用薄膜晶體管(TFT)。轉(zhuǎn)換元件Sll至S33的電極之一電連接至開(kāi)關(guān)元件Tll至T33的兩個(gè)主端子之一，而另一個(gè)電極經(jīng)由共用偏壓線Bs電連接至偏壓電源107a。在行方向上的多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，例如開(kāi)關(guān)元件Tll至T13，具有共同地電連接至第一行的驅(qū)動(dòng)線Gl的控制端子，并且用于控制開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)逐行地經(jīng)由驅(qū)動(dòng)線從驅(qū)動(dòng)電路102施加。在列方向上的多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，例如開(kāi)關(guān)元件Tll至T31，其另一個(gè)主端子電連接至第一列的信號(hào)線Sigl。在開(kāi)關(guān)元件Tll至T31處于導(dǎo)通狀態(tài)的時(shí)段期間，與轉(zhuǎn)換元件Sll至S31的電荷對(duì)應(yīng)的電信號(hào)經(jīng)由信號(hào)線Sigl輸出至讀取電路103。多個(gè)在列方向上布置的信號(hào)線Sigl至Sig3將從多個(gè)像素輸出的電信號(hào)并行地傳送至讀取電路103。盡管在本實(shí)施例中描述的每個(gè)像素包括轉(zhuǎn)換元件Sll至S33和開(kāi)關(guān)元件Tll至T33，但本實(shí)施例并不限于此。本實(shí)施例還包括如下像素，其至少還包括在信號(hào)線Sigl至Sig3或轉(zhuǎn)換元件Sll至S33與開(kāi)關(guān)元件Tll至T33之間的放大晶體管。此外，可以采用包括如下像素的配置，所述像素還包括將轉(zhuǎn)換元件Sll至S33或設(shè)置在轉(zhuǎn)換元件Sll至S33與放大晶體管之間的節(jié)點(diǎn)初始化的初始化晶體管。
[0030]讀取電路103包括多個(gè)放大電路207，多個(gè)放大電路207將從檢測(cè)單元101并行輸出的電信號(hào)放大并且是與相應(yīng)的信號(hào)線對(duì)應(yīng)地設(shè)置的。此外，每個(gè)放大電路207包括將輸出電信號(hào)放大的積分放大器203,將來(lái)自積分放大器203的電信號(hào)放大的可變放大器204,采樣并且保持放大的電信號(hào)的采樣和保持電路205，以及緩沖放大器206。積分放大器203具有將讀取電信號(hào)放大并且輸出放大后的信號(hào)的運(yùn)算放大器A、積分電容器Cf、和復(fù)位開(kāi)關(guān)RC。積分放大器203包括能夠通過(guò)改變積分電容器Cf的值來(lái)改變放大因子的機(jī)構(gòu)。輸出電信號(hào)從檢測(cè)單元101輸入至運(yùn)算放大器A的反相輸入端，參考電壓Vref從參考電源107b輸入至運(yùn)算放大器A的非反相輸入端,并且放大后的電信號(hào)被從運(yùn)算放大器A的輸出端輸出。此外，積分電容器Cf被布置在運(yùn)算放大器A的反相輸入端和輸出端之間。采樣和保持電路205與每個(gè)可變放大器204對(duì)應(yīng)地設(shè)置，并且由采樣開(kāi)關(guān)SH和采樣電容器Ch構(gòu)成。此外，讀取電路103包括:復(fù)用器208，復(fù)用器208順序地輸出從相應(yīng)的放大電路207并行地讀取的電信號(hào)并且將電信號(hào)作為串行圖像信號(hào)輸出；以及緩沖放大器209，緩沖放大器209對(duì)圖像信號(hào)執(zhí)行阻抗轉(zhuǎn)換并且輸出轉(zhuǎn)換后的圖像信號(hào)。作為從緩沖放大器209輸出的模擬電信號(hào)的圖像信號(hào)Vout被A/D轉(zhuǎn)換器210轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，然后被輸出至信號(hào)處理單元105 (圖1)。將由信號(hào)處理單元105處理后的圖像數(shù)據(jù)輸出至控制計(jì)算機(jī)。
[0031]根據(jù)從控制單元106 (圖1)輸入的控制信號(hào)D-CLK、0E、D10，驅(qū)動(dòng)電路102向相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)線Gl至G3輸出具有用于使開(kāi)關(guān)元件Tll至T33處于導(dǎo)通狀態(tài)的導(dǎo)通電壓Vcom和用于使開(kāi)關(guān)元件Tll至T33處于非導(dǎo)通狀態(tài)的非導(dǎo)通電壓Vss的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。這樣，驅(qū)動(dòng)電路102控制開(kāi)關(guān)元件Tll至T33的導(dǎo)通狀態(tài)和非導(dǎo)通狀態(tài)，并且驅(qū)動(dòng)檢測(cè)單元101。當(dāng)由放射線檢測(cè)單元120檢測(cè)到放射線照射開(kāi)始時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路102使檢測(cè)單元101的操作狀態(tài)從待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)變成蓄積狀態(tài)。此外，當(dāng)由放射線檢測(cè)單元120檢測(cè)到放射線照射結(jié)束時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路102使檢測(cè)單元101的操作狀態(tài)從蓄積狀態(tài)轉(zhuǎn)變成讀取狀態(tài)。
[0032]圖1中示出的電源單元107包括圖2中示出的放大電路207的參考電源107b和偏壓電源107a。偏壓電源107a通過(guò)偏壓線Bs共同地將偏壓電壓Vs供應(yīng)至每個(gè)轉(zhuǎn)換元件Sll至S33的所述另一個(gè)電極。參考電源107b將參考電壓Vref供應(yīng)至每個(gè)運(yùn)算放大器A的非反相輸入端。
[0033]圖1中示出的控制單`元106通過(guò)經(jīng)由信號(hào)處理單元105輸入來(lái)自裝置外部的控制計(jì)算機(jī)等的控制信號(hào)并且將各種控制信號(hào)供應(yīng)至驅(qū)動(dòng)電路102、電源單元107、和讀取電路103來(lái)控制FPD104的操作。圖1中示出的控制單元106通過(guò)供應(yīng)控制信號(hào)D-CLK、控制信號(hào)0E、和控制信號(hào)DIO至驅(qū)動(dòng)電路102，來(lái)控制圖2中示出的驅(qū)動(dòng)電路102的操作。在此，控制信號(hào)D-CLK是用作驅(qū)動(dòng)電路102的移位寄存器的移位時(shí)鐘，控制信號(hào)DIO是由移位寄存器傳送的脈沖，而控制信號(hào)OE是控制移位寄存器的輸出端的信號(hào)。此外，控制單元106通過(guò)供應(yīng)控制信號(hào)ΦRC、控制信號(hào)OSH、和控制信號(hào)CLK至圖2中示出的讀取電路103，來(lái)控制讀取電路103的相應(yīng)部件的操作。在此，控制信號(hào)ORC控制積分放大器203的復(fù)位開(kāi)關(guān)RC的操作，控制信號(hào)OSH控制采樣和保持電路205的開(kāi)關(guān)SH的操作，而控制信號(hào)CLK控制復(fù)用器208的操作。
[0034]接下來(lái)，將參照?qǐng)D1至圖6來(lái)描述放射線成像系統(tǒng)的操作。圖3是放射線檢測(cè)單元120的等效電路圖。圖4是用于描述在增益設(shè)定單元124處的增益設(shè)定的視圖。圖5是示出根據(jù)射線照相種類的增益設(shè)定表的示例的視圖。圖6是放射線成像裝置的時(shí)序圖。
[0035]當(dāng)執(zhí)行射線照相的射線照相時(shí)，首先操作人員通過(guò)射線照相種類設(shè)定單元126來(lái)設(shè)定射線照相類型。在此，術(shù)語(yǔ)“射線照相種類”是指射線照相部位和被檢體的體格，或諸如靜止圖像或運(yùn)動(dòng)圖像射線照相模式之類的射線照相模式。因?yàn)榉派渚€照射條件或照射區(qū)域會(huì)根據(jù)射線照相種類而不同，所以在射線照相之前操作人員必須設(shè)定射線照相種類。
[0036]接下來(lái)，當(dāng)將成像裝置100的電源導(dǎo)通并且將偏壓電壓Vs供應(yīng)至轉(zhuǎn)換元件Sll至S33時(shí)，成像裝置100啟動(dòng)待 機(jī)操作(圖6)。在待機(jī)操作中，重復(fù)地執(zhí)行初始化操作以將流過(guò)轉(zhuǎn)換元件Sll至S33的暗電流復(fù)位。在初始化操作中，通過(guò)復(fù)位開(kāi)關(guān)RC將積分放大器203的積分電容器Cf和信號(hào)線Sigl至Sig3復(fù)位。此外，與被發(fā)送至驅(qū)動(dòng)電路102的控制信號(hào)DIO和控制信號(hào)D-CLK同步地，將導(dǎo)通電壓Vcom施加至驅(qū)動(dòng)線Gl來(lái)將第一行中的像素的開(kāi)關(guān)元件Tll至T13置于導(dǎo)通狀態(tài)。作為開(kāi)關(guān)元件Tll至T13進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)的結(jié)果，轉(zhuǎn)換元件Sll至S13被復(fù)位。通過(guò)重復(fù)地執(zhí)行對(duì)開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)的控制并且以這種方式順序地將第二行和第三行復(fù)位而將所有像素的轉(zhuǎn)換元件Sll至S33復(fù)位。為了繼續(xù)進(jìn)行初始化操作，再次將控制信號(hào)DIO輸出至驅(qū)動(dòng)電路102，并且將導(dǎo)通電壓Vcom施加至第一行的驅(qū)動(dòng)線G1。在成像裝置100處于待機(jī)操作中的同時(shí)，以上述方式重復(fù)地執(zhí)行初始化操作。
[0037]當(dāng)作為操作人員在控制臺(tái)112處的操作的結(jié)果，曝光請(qǐng)求信號(hào)被傳送至放射線生成裝置111時(shí)，放射線照射被立即啟動(dòng)。當(dāng)放射線照射至成像裝置100上時(shí)，放射線檢測(cè)單元120檢測(cè)放射線并且將放射線檢測(cè)信號(hào)輸出至信號(hào)處理單元105。此外，信號(hào)處理單元105將信號(hào)發(fā)送至控制單元106以停止初始化操作并且轉(zhuǎn)變成蓄積操作。結(jié)果，成像裝置100轉(zhuǎn)變成蓄積操作(圖6)。在蓄積操作期間，非導(dǎo)通電壓Vss施加至開(kāi)關(guān)元件Tll至T33，因此所有像素的開(kāi)關(guān)元件Tll至T33進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)。
[0038]此后，當(dāng)放射線照射結(jié)束時(shí)，由放射線檢測(cè)單元120檢測(cè)到放射線照射結(jié)束，并且將放射線照射結(jié)束的信號(hào)輸出至信號(hào)處理單元105。接下來(lái)，信號(hào)處理單元105將信號(hào)發(fā)送至控制單元106以便從蓄積操作轉(zhuǎn)變成讀取操作。結(jié)果，成像裝置100轉(zhuǎn)變成讀取操作(圖
6)。在讀取操作中，首先通過(guò)復(fù)位開(kāi)關(guān)RC將積分電容器Cf和信號(hào)線Sigl至Sig3復(fù)位。接下來(lái)，將導(dǎo)通電壓Vcom從驅(qū)動(dòng)電路102施加至驅(qū)動(dòng)線Gl以將第一行中的開(kāi)關(guān)元件Tll至T13置于導(dǎo)通狀態(tài)。結(jié)果，基于在第一行中的轉(zhuǎn)換元件Sll至S13中生成的電荷的電信號(hào)被輸出至相應(yīng)的信號(hào)線Sigl至Sig3。經(jīng)由相應(yīng)的信號(hào)線Sigl至Sig3并行輸出的電信號(hào)分別地被每個(gè)放大電路207的積分放大器203和可變放大器204放大。通過(guò)響應(yīng)于控制信號(hào)OSH操作采樣和控制電路205的開(kāi)關(guān)SH將放大后的相應(yīng)電信號(hào)并行地保持在相應(yīng)的放大電路207的采樣和保持電路205中。在保持信號(hào)之后，將積分電容器Cf和信號(hào)線Sigl至Sig3復(fù)位。在復(fù)位之后，類似于針對(duì)第一行執(zhí)行的操作，將導(dǎo)通電壓Vcom施加至第二行的驅(qū)動(dòng)線G2，并且將第二行的開(kāi)關(guān)元件T21至T23置于導(dǎo)通狀態(tài)。在第二行的開(kāi)關(guān)元件T21至T23處于導(dǎo)通狀態(tài)的時(shí)段中，復(fù)用器208順序地輸出在采樣和保持電路205中保持的電信號(hào)。結(jié)果，來(lái)自并行讀取的第一行中像素的電信號(hào)被轉(zhuǎn)換成串行圖像信號(hào)并且輸出，而A/D轉(zhuǎn)換器210將串行圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成一行的圖像數(shù)據(jù)并且輸出該圖像數(shù)據(jù)。通過(guò)從第一行至第三行以行為單位執(zhí)行上述操作，從成像裝置輸出一幀的圖像數(shù)據(jù)。如上所述，控制單元106和驅(qū)動(dòng)電路102根據(jù)由放射線檢測(cè)單元120檢測(cè)的照射狀態(tài)來(lái)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)單元101和讀取電路103。[0039]圖3是示出圖1中的放射線檢測(cè)單元120的配置示例的視圖。當(dāng)在放射線檢測(cè)傳感器121處照射放射線時(shí)，放射線檢測(cè)傳感器121將照射的放射線轉(zhuǎn)換成與照射的放射線的輸入量對(duì)應(yīng)的電流iPD。此外，電流iH)還流至電流檢測(cè)單元122的反饋電阻Rref，并且經(jīng)歷通過(guò)放大器ampX進(jìn)行的電流-電壓轉(zhuǎn)換。在此,從放大器ampX輸出的電壓Vout表示為RrefXiPD。此外，可以通過(guò)改變反饋電阻Rref的電阻值來(lái)控制從放大器ampX輸出的電壓值，并且反饋電阻Rref變成放大器ampX的增益。將電壓Vout輸入至比較單元123的比較器CMP并且與任意閾值電壓Vthl至Vth3中任一個(gè)閾值電壓Vth進(jìn)行比較。在照射放射線并且電流流至放射線檢測(cè)傳感器121并且來(lái)自放大器ampX的電壓Vout超出閾值電壓Vth的情況下，比較器CMP輸出指示出放射線照射開(kāi)始的放射線檢測(cè)信號(hào)(高電平邏輯)。隨后，如上所述，將放射線檢測(cè)信號(hào)輸出至信號(hào)處理單元105，并且成像裝置100轉(zhuǎn)變成蓄積操作。此后，當(dāng)放射線照射結(jié)束時(shí)，來(lái)自放大器ampX的電壓Vout小于閾值電壓Vth，并且比較器CMP輸出指示出放射線照射結(jié)束的放射線檢測(cè)信號(hào)(低電平邏輯)。然后信號(hào)處理單元105將信號(hào)輸出至控制單元106使得成像裝置100轉(zhuǎn)變成讀取操作。
[0040]本實(shí)施例的特征在于可以根據(jù)由操作人員設(shè)定的射線照相種類來(lái)改變電流檢測(cè)單元122的增益以及比較單元123的閾值電壓Vth。在這種情況下，設(shè)定電流檢測(cè)單元122的反饋電阻Rref的值使得放大器ampX的輸出電壓Vout保持在放大器ampX正常操作的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)。通常，基于關(guān)系Vout=Rref X iPD,設(shè)定反饋電阻Rref的電阻值使得Vout為從數(shù)十毫伏(mV)至數(shù)伏(V)的值。使用約105Ω至109Ω的值作為反饋電阻Rref。
[0041]接下來(lái)，描述設(shè)定電流檢測(cè)單元122的增益并且設(shè)定比較單元123的閾值電壓Vth的方法。放射線檢測(cè)傳感器121檢測(cè)透射通過(guò)被檢體的放射線。放射線照射的條件根據(jù)射線照相部位和被檢體的體格或諸如靜止圖像或運(yùn)動(dòng)圖像射線照相模式之類的射線照相模式而不同。因此，輸入至放射線檢測(cè)傳感器121的放射線量根據(jù)射線照相的種類而不同。因此，根據(jù)本實(shí)施例，針對(duì)各種射線照相種類執(zhí)行最適當(dāng)?shù)脑鲆嬖O(shè)定。
[0042]如上所述，通過(guò)檢測(cè)來(lái)自放大器ampX的電壓Vout超出閾值電壓Vth而檢測(cè)到放射線照射開(kāi)始。放射線檢測(cè)單元120的檢測(cè)性能取決于以下的點(diǎn)。
[0043]?噪聲
[0044].時(shí)間響應(yīng)
[0045].SN 比
[0046]在此，術(shù)語(yǔ)“噪聲”是指，例如，放射線檢測(cè)傳感器121的暗電流，反饋電阻Rref的熱噪聲，放大器ampX的輸入偏移電流，以及比較器CMP的輸入偏移電壓等。在圖3中示出的放射線檢測(cè)單元120中，作為這些種類噪聲的特性，放射線檢測(cè)傳感器121的暗電流或放大器ampX的輸入偏移電流被與增益成比例地放大。相反,反饋電阻Rref的熱噪聲或比較器CMP的輸入偏移電壓并不被與增益成比例地放大。即，放射線檢測(cè)單元120的噪聲包括與增益成比例放大的噪聲以及不與增益成比例放大的噪聲。因此，放射線檢測(cè)單元120的噪聲總量不與增益成比例地放大。
[0047]圖4示出針對(duì)電流檢測(cè)單元122的增益設(shè)定較低的情況以及增益設(shè)定較高的情況的兩種輸入-輸出特性。在輸入量較小的情況下，如果增益設(shè)定較低，則噪聲電平相對(duì)于來(lái)自放大器ampX的輸入電壓Vout比例較大。即，SN比較小。相反，如果增益設(shè)定較高，則噪聲電平的比例較小。即，SN比較大。因此，通過(guò)將增益設(shè)定至較高值，可以升高在放射線檢測(cè)單元120處的SN比。在此，術(shù)語(yǔ)“SN比”是指通過(guò)將來(lái)自放大器ampX的輸出電壓Vout除以噪聲的總和而獲得的比率。 [0048]然而，當(dāng)將增益設(shè)定至較高值時(shí)，放大器ampX的時(shí)間常數(shù)RC值增大，且輸出電壓Vout的時(shí)間響應(yīng)更差。因此，存在如下可能性，即從放射線實(shí)際照射時(shí)直到在放射線檢測(cè)單元120處檢測(cè)到放射線照射為止的時(shí)間段將增大。此外，當(dāng)檢測(cè)放射線結(jié)束時(shí)，還存在如下可能性，即從當(dāng)放射線照射實(shí)際結(jié)束時(shí)直到檢測(cè)到放射線照射結(jié)束為止的時(shí)間段將增大。
[0049]根據(jù)本實(shí)施例，在至放射線檢測(cè)傳感器121的放射線輸入量較小的情況下，將增益設(shè)定設(shè)至較高值以升高SN比。即，使反饋電阻Rref的電阻值為較大值。結(jié)果，即使在至放射線檢測(cè)傳感器121的放射線輸入量較小的情況下，也可以防止由于噪聲引起的誤檢。另一方面，在至放射線檢測(cè)傳感器121的放射線輸入量較大的情況下，將增益設(shè)定降低。因?yàn)榉派渚€輸入量較大，所以SN比較大。存在發(fā)生誤檢的較低可能性，并且因此不必將增益設(shè)定至較高值。此外，如果不必要地將增益設(shè)定至較高值，則時(shí)間響應(yīng)變差并且導(dǎo)致上述不利影響。
[0050]圖5是示出根據(jù)射線照相種類的增益設(shè)定表的示例的視圖。在實(shí)際射線照相中，如表中所示,根據(jù)射線照相部位和被檢體的體格來(lái)確定放射線照射條件。因此,通過(guò)使用數(shù)據(jù)，增益設(shè)定單元124根據(jù)在射線照相之前用射線照相種類設(shè)定單元126預(yù)先設(shè)定的射線照相種類來(lái)設(shè)定放大器ampX的反饋電阻Rref的電阻值。通過(guò)來(lái)自增益設(shè)定單元124的信號(hào)來(lái)設(shè)定電阻值。希望設(shè)定反饋電阻Ref的電阻值從而與放射線輸入量成反比。
[0051]比較單元123的閾值電壓Vth根據(jù)增益設(shè)定而改變。如上所述，在將增益設(shè)定成較高值的情況下，因?yàn)榀B加在來(lái)自放大器ampX的電壓Vout上的噪聲量較大，所以將閾值電壓Vth設(shè)定為較高值。此外，在將增益設(shè)定成較低值的情況下，因?yàn)榀B加在來(lái)自放大器ampX的電壓Vout上的噪聲量較小，所以將閾值電壓Vth設(shè)定為較低值。閾值電壓Vth越低，在照射放射線之后放射線檢測(cè)單元120檢測(cè)到放射線照射所用時(shí)間越短。因此，希望盡可能低地設(shè)定閾值電壓Vth。通過(guò)來(lái)自閾值設(shè)定單元125的信號(hào)將閾值電壓Vth設(shè)定成閾值電壓Vthl至Vth3中任一個(gè)。通過(guò)以這種方式根據(jù)射線照相種類來(lái)設(shè)定最佳增益和閾值電壓Vth，可以實(shí)現(xiàn)如下放射線成像裝置，其中減少誤檢的發(fā)生并且以高精度檢測(cè)到放射線照射。
[0052]圖7是示出另一個(gè)放射線成像裝置的配置示例的視圖。盡管，如上所述，在本實(shí)施例中使用放射線檢測(cè)傳感器121檢測(cè)到放射線照射，但是也可以采用如下配置，其中包括兩個(gè)鄰近的放射線檢測(cè)像素321的一對(duì)放射線檢測(cè)像素321分開(kāi)地設(shè)置在檢測(cè)單元101中。圖8是在使用放射線檢測(cè)像素321情況下的放射線檢測(cè)單元的等效電路圖。放射線檢測(cè)單元包括電壓檢測(cè)單元322、比較單元323、閾值設(shè)定單元325、偏壓切換單元330、以及偏壓設(shè)定單元331。放射線檢測(cè)像素321包括使用a-Si制成的MIS傳感器。在放射線檢測(cè)像素321設(shè)置在檢測(cè)單元101中的情況下而不是上述電流檢測(cè)單元122的增益設(shè)定的情況下，放射線檢測(cè)像素321的靈敏度被設(shè)定。通過(guò)偏壓電壓值VS來(lái)設(shè)定放射線檢測(cè)像素321的靈敏度。偏壓設(shè)定單元331根據(jù)由射線照相種類設(shè)定單元126設(shè)定的射線照相種類來(lái)控制偏壓切換單元330。通過(guò)偏壓切換單元330將偏壓電壓值VS設(shè)定到偏壓電壓Vsl至Vs3的任一個(gè)，并且偏壓電壓值VS被供應(yīng)至放射線檢測(cè)像素321。在使用a-Si制成的傳感器中，因?yàn)閭鞲衅鳛榉蔷w半導(dǎo)體，所以存在由懸鍵(dangling bond)產(chǎn)生的大量的陷阱能級(jí)。因此，取決于半導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度，由陷阱引起的電子和空穴的移動(dòng)變成活動(dòng)的(active)，并且靈敏度可以通過(guò)偏壓電壓值VS來(lái)改變。
[0053]當(dāng)放射線照射在放射線檢測(cè)像素321上時(shí)，光生電荷被生成并且被蓄積在電壓檢測(cè)單兀(積分電路)322的反饋電容器Cf中。與蓄積的電荷對(duì)應(yīng)的輸出電壓信號(hào)Vout輸入至比較單元323的比較器CMP中。如果輸出電壓Vout超出閾值電壓Vth，則比較器CMP輸出放射線檢測(cè)信號(hào)。當(dāng)放射線檢測(cè)結(jié)束時(shí)，將電壓檢測(cè)單元322的開(kāi)關(guān)SW導(dǎo)通并且刷新放射線檢測(cè)像素321。
[0054]根據(jù)此檢測(cè)方法，同樣的，當(dāng)至放射線檢測(cè)像素321的放射線輸入量較小時(shí)，將靈敏度設(shè)定為較高值(將偏壓電壓值VS設(shè)定成較大值)，并且當(dāng)至放射線檢測(cè)像素321的放射線輸入量較大時(shí)，將靈敏度設(shè)定成較低值(將偏壓電壓值VS設(shè)定成較小值)。
[0055]此外，在本實(shí)施例中，還可以通過(guò)檢測(cè)在檢測(cè)單元101的偏壓線Bs中流動(dòng)的電流來(lái)檢測(cè)放射線照射。在這種情況下，上述放射線檢測(cè)單元120連接至檢測(cè)單元101的偏壓線Bs。
[0056]第二實(shí)施例
[0057]接下來(lái)，將使用圖9至圖11來(lái)描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖9至圖11中的與第一實(shí)施例中所描述元件相同的元件被指派相同的附圖標(biāo)記，并且將其詳細(xì)描述省略。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的放射線成像系統(tǒng)的配置示例的框圖。圖1OA和圖1OB是用于描述檢測(cè)能力設(shè)定的視圖。圖11是示出檢測(cè)能力設(shè)定表的示例的視圖。
[0058]以下，描述本實(shí)施例與第一實(shí)施例不同之處。本實(shí)施例與第一實(shí)施例不同之處在于設(shè)置了多組放射線檢測(cè)傳感器121、電流檢測(cè)單元122、以及比較單元123。多個(gè)放射線檢測(cè)傳感器121布置在檢測(cè)單元101的區(qū)域內(nèi)部。兩個(gè)或更多個(gè)放射線檢測(cè)傳感器121布置在檢測(cè)單元101中的點(diǎn)不同于第一實(shí)施例。至少一個(gè)放射線檢測(cè)傳感器121布置在檢測(cè)單元101的中心部分使得即使當(dāng)收窄照射區(qū)域時(shí)也能夠可靠地檢測(cè)到放射線照射。如圖3中所示，電流檢測(cè)單元122和比較單元123分別連接至每個(gè)放射線檢測(cè)傳感器121。每個(gè)比較單元123輸出放射線檢測(cè)信號(hào)。將相應(yīng)的放射線檢測(cè)信號(hào)輸入至放射線確定單元127，并且確定放射線照射存在或不存在。放射線確定單元127基于多個(gè)比較單元123的放射線檢測(cè)信號(hào)來(lái)確定放射線照射開(kāi)始。
[0059]接下來(lái)，將使用圖1OA和圖1OB來(lái)描述根據(jù)本實(shí)施例的設(shè)定電流檢測(cè)單元122的增益并且設(shè)定比較單元123的閾值電壓Vth的方法。如上所述，當(dāng)執(zhí)行射線照相時(shí)，在射線照相之前操作人員通過(guò)射線照相種類設(shè)定單元126來(lái)設(shè)定射線照相種類，比如射線照相部位和被檢體的體格。增益設(shè)定單元124根據(jù)射線照相種類來(lái)設(shè)定多個(gè)放射線檢測(cè)傳感器121的增益的點(diǎn)是本實(shí)施例的一特征。
[0060]在射線照相期間，放射線通過(guò)被檢體的被檢體區(qū)域以及放射線并不通過(guò)被檢體的直接透射區(qū)域存在于檢測(cè)單元101中。與直接透射區(qū)相比較，在被檢體區(qū)域中，由于放射線被被檢體吸收，所以到達(dá)檢測(cè)單元101的放射線量較低。因此，至布置在被檢體區(qū)域中的放射線檢測(cè)傳感器121的放射線輸入量較小。因此，將布置在被檢體區(qū)域中的放射線檢測(cè)傳感器121的增益設(shè)定成較高值。相反，由于到達(dá)直接透射區(qū)域中的檢測(cè)單元101的放射線量較高，所以至布置在直接透射區(qū)域中的放射線檢測(cè)傳感器121的放射線輸入量較大。因此，將布置在直接透射區(qū)域中的放射線檢測(cè)傳感器121的增益設(shè)定為較低值。如上所述，根據(jù)由射線照相種類設(shè)定單元126設(shè)定的射線照相種類，增益設(shè)定單元124將與在多個(gè)放射線檢測(cè)傳感器121之中布置在被檢體存在的被檢體區(qū)域中的放射線檢測(cè)傳感器121對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)單元122的增益設(shè)定成較大值。此外，根據(jù)由射線照相種類設(shè)定單元126設(shè)定的射線照相種類，增益設(shè)定單元124將與在多個(gè)放射線檢測(cè)傳感器121之中布置在被檢體不存在的直接透射區(qū)域中的放射線檢測(cè)傳感器121對(duì)應(yīng)的 電流檢測(cè)單元122的增益設(shè)定成較小值。
[0061]如上所述，當(dāng)執(zhí)行射線照相時(shí)，首先操作人員通過(guò)射線照相種類設(shè)定單元126來(lái)設(shè)定射線照相種類。接下來(lái)，增益設(shè)定單元124基于來(lái)自射線照相種類設(shè)定單元126的射線照相部位信息來(lái)執(zhí)行針對(duì)每個(gè)電流檢測(cè)單元122的增益設(shè)定。圖1OA示出在放射線檢測(cè)傳感器121被布置在9個(gè)位置處的情況下對(duì)胸部正面進(jìn)行射線照相的增益設(shè)定示例。當(dāng)對(duì)胸部正面進(jìn)行射線照相時(shí)，存在四個(gè)外圍角將成為直接透射區(qū)域的較高可能性。因此，增益設(shè)定單元124將四個(gè)外圍角處的每個(gè)電流檢測(cè)單元122的增益設(shè)定成較低值，并且將另外五個(gè)位置處的每個(gè)電流檢測(cè)單元122的增益設(shè)定成較高值。圖1OB示出對(duì)胸部側(cè)面進(jìn)行射線照相的增益設(shè)定示例。當(dāng)對(duì)胸部側(cè)面進(jìn)行射線照相時(shí)，存在其中放射線檢測(cè)傳感器121布置在中心區(qū)域周圍的左側(cè)和右側(cè)的六個(gè)位置將成為直接透射區(qū)域的較高可能性。因此，增益設(shè)定單元124將布置在中心區(qū)域周圍的左側(cè)和右側(cè)的六個(gè)位置處的每個(gè)電流檢測(cè)單元122的增益設(shè)定為較低值，而將另外三個(gè)位置處的每個(gè)電流檢測(cè)單元122的增益設(shè)定為較高值。
[0062]圖11示出根據(jù)射線照相種類的增益設(shè)定表的示例。將直接透射區(qū)域的增益也設(shè)于增益設(shè)定表中。類似于第一實(shí)施例，通過(guò)使用與基于射線照相部位和被檢體的體格確定的放射線照射條件相關(guān)的數(shù)據(jù)，增益設(shè)定單元124基于估計(jì)的至放射線檢測(cè)傳感器121的放射線輸入量來(lái)對(duì)于電流檢測(cè)單元122執(zhí)行增益設(shè)定。希望設(shè)定增益設(shè)定以便與放射線輸入量成反比。此外，比較單元123的閾值電壓Vth可以根據(jù)增益設(shè)定而改變，或者可以固定為相對(duì)于在所有增益設(shè)定處的噪聲具有余量的電壓值。
[0063]在本實(shí)施例中，將來(lái)自比較單元123的放射線檢測(cè)信號(hào)輸入至放射線確定單元127。將多個(gè)放射線檢測(cè)信號(hào)輸入至放射線確定單元127，并且放射線確定單元127將放射線照射確定信號(hào)輸出至成像裝置100的信號(hào)處理單元105。信號(hào)處理單元105將信號(hào)輸出至控制單元106以停止初始化操作并且轉(zhuǎn)變成蓄積操作。結(jié)果，成像裝置100轉(zhuǎn)變成蓄積操作。
[0064]在此，放射線確定單元127可以在輸入任一個(gè)放射線檢測(cè)信號(hào)時(shí)立即輸出放射線確定信號(hào)，或者可以在輸入兩個(gè)或更多個(gè)放射線確定信號(hào)之后輸出放射線確定信號(hào)。在前一種情況下，因?yàn)槭褂迷趤?lái)自多個(gè)放射線檢測(cè)傳感器121的放射線檢測(cè)信號(hào)之中最早地檢測(cè)到的放射線檢測(cè)信號(hào)，所以與第一實(shí)施例相比較，可以縮短從當(dāng)放射線照射時(shí)直到由放射線檢測(cè)單元120檢測(cè)到放射線照射的開(kāi)始為止的時(shí)間段。此外，在后一種情況下，因?yàn)槭褂脙蓚€(gè)或更多個(gè)放射線檢測(cè)信號(hào)，所以可以減少誤檢從而實(shí)現(xiàn)精確的放射線檢測(cè)。如前所述，當(dāng)將指示出放射線照射開(kāi)始或照射結(jié)束的放射線檢測(cè)信號(hào)從多個(gè)比較單元123中的任一個(gè)輸入時(shí)，放射線確定單元127確定放射線照射開(kāi)始或結(jié)束?？商娲?，當(dāng)將指示出放射線照射開(kāi)始或照射結(jié)束的放射線檢測(cè)信號(hào)從多個(gè)比較單元123中的兩個(gè)或更多個(gè)輸入時(shí)，放射線確定單元127確定放射線照射開(kāi)始或結(jié)束。
[0065]此外，還可以通過(guò)如下操作來(lái)確定放射線照射開(kāi)始?，F(xiàn)在將描述根據(jù)本實(shí)施例的最佳確定方法。首先，當(dāng)輸入任一個(gè)放射線檢測(cè)信號(hào)時(shí)，放射線確定單元127輸出放射線確定信號(hào)以臨時(shí)停止成像裝置100的初始化操作。此后，如果第二放射線檢測(cè)信號(hào)被輸入至放射線確定單元127，則成像裝置100轉(zhuǎn)變成蓄積操作。如果第二放射線檢測(cè)信號(hào)未被輸入至放射線確定單元127，則放射線確定單元127確定存在誤檢并且將信號(hào)輸出至成像裝置100從而使成像裝置100再繼續(xù)待機(jī)驅(qū)動(dòng)操作，即，再次繼續(xù)初始化操作。通過(guò)這種操作，可以減少誤檢的發(fā)生并且還減少由初始化操作引起的來(lái)自轉(zhuǎn)換元件Sll至S33的信號(hào)流出。
[0066]根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)提供兩個(gè)或更多個(gè)放射線檢測(cè)傳感器121并且還根據(jù)射線照相種類設(shè)定檢測(cè)能力，可以構(gòu)造如下放射線檢測(cè)系統(tǒng)，其中存在較少的誤檢并且從當(dāng)放射線照射時(shí)直到檢測(cè)到放射線為止的時(shí)間段較短。
[0067]盡管在本實(shí)施例中使用放射線檢測(cè)傳感器121來(lái)檢測(cè)放射線照射，但是也可以采用如下配置，其中兩個(gè)或更多個(gè)放射線檢測(cè)像素分開(kāi)地設(shè)置在檢測(cè)單元101中。在這種情況下，類似于第一實(shí)施例，代替電流檢測(cè)單元122的增益設(shè)定，采用使得能夠設(shè)定兩個(gè)或更多個(gè)放射線檢測(cè)像素的靈敏度的配置。
[0068]此外，在本實(shí)施例中，還可以通過(guò)檢測(cè)流過(guò)檢測(cè)單元101的偏壓線Bs的電流來(lái)檢測(cè)放射線照射。在這種情況下，將偏壓線Bs分成兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)域，并且上述電流檢測(cè)單元122和比較單元123分別連接至兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)域。在這種情況下確定放射線照射的方法與上述方法相同。
[0069]第三實(shí)施例
[0070]接下來(lái)，將使用圖12至圖14來(lái)描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖12至圖14中的與第二實(shí)施例具有相同配置的元件被指派相同的附圖標(biāo)記，并且將其詳細(xì)說(shuō)明省略。圖12是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的放射線成像系統(tǒng)的配置示例的框圖。圖13是放射線檢測(cè)單元120的等效電路圖。圖14是用于描述增益設(shè)定的視圖。
[0071]下面描述本實(shí)施例與第二實(shí)施例之間的差異。如圖12和圖13中所示，本實(shí)施例與第二實(shí)施例的不同之處在于將飽和確定單元128連接至電流檢測(cè)單元122的放大器ampX的輸出。在第二實(shí)施例中，基于射線照射種類設(shè)定單元126的設(shè)定來(lái)設(shè)定布置在檢測(cè)單元101中的兩個(gè)或更多個(gè)放射線檢測(cè)傳感器121的檢測(cè)能力。在至放射線檢測(cè)傳感器121的放射線輸入量較小的位置處將增益設(shè)定為較高值，而在放射線輸入量較大的位置處將增益設(shè)定為較低值。然而，實(shí)際上，存在如下一些情況，其中在基于射線照相種類設(shè)定單元126設(shè)定的相應(yīng)位置處的增益設(shè)定是不適當(dāng)?shù)?。例如，這樣的情況如下。[0072].在檢測(cè)單元101內(nèi)的被檢體的位置偏離預(yù)設(shè)的被檢體區(qū)域。
[0073].放射線檢測(cè)傳感器121布置在直接透射區(qū)域和被檢體區(qū)域之間的邊界處。
[0074]?存在關(guān)于被檢體體格的個(gè)體差異。
[0075]在這種情況下，如下影響是不利影響。當(dāng)過(guò)強(qiáng)的放射線照射在增益被設(shè)定為較高值的放射線檢測(cè)傳感器121上時(shí)，電流檢測(cè)單元122內(nèi)部的放大器ampX飽和并且不再正常地操作。當(dāng)放大器ampX飽和時(shí)，時(shí)間響應(yīng)變差并且花費(fèi)時(shí)間來(lái)檢測(cè)放射線照射結(jié)束，并且不再能夠精確地檢測(cè)到照射結(jié)束。因此，根據(jù)本實(shí)施例，飽和確定單元128連接至放大器ampX的輸出。
[0076]現(xiàn)在將使用圖13和圖14來(lái)描述飽和確定單元128的操作。飽和確定單元128監(jiān)測(cè)放大器ampX的輸出電壓Vout，并且當(dāng)電壓值Vout超出設(shè)定為比飽和電壓更低電壓的閾值電壓Vthx時(shí)，飽和確定單元128將飽和確定信號(hào)輸出至增益設(shè)定單元124。增益設(shè)定單元124輸入飽和確定信號(hào)，并且降低電流檢測(cè)單元122的反饋電阻Rref的電阻值。即，增益設(shè)定單元124將增益設(shè)定為較低值。如果電流檢測(cè)單元122的電壓超出閾值電壓Vthx，則增益設(shè)定單元124降低電流檢測(cè)單元122的增益。通過(guò)執(zhí)行這種操作，可以防止放大器ampX的飽和，并且可以精確地檢測(cè)到放射線照射結(jié)束的定時(shí)。 [0077]當(dāng)來(lái)自放大器ampX的電壓Vout小于閾值電壓Vth時(shí)，比較單元123將指示出放射線照射結(jié)束的信號(hào)輸出至放射線確定單元127。指示出放射線照射結(jié)束的多個(gè)信號(hào)被輸入至放射線確定單元127，并且放射線確定單元127將放射線確定信號(hào)輸出至成像裝置100的信號(hào)處理單元105。信號(hào)處理單元105將信號(hào)輸出至控制單元106以停止蓄積操作并且轉(zhuǎn)變成讀取操作。結(jié)果，成像裝置100轉(zhuǎn)變成讀取操作。
[0078]放射線確定單元127可以在輸入指示出放射線照射結(jié)束的任一個(gè)信號(hào)時(shí)立即輸出放射線確定信號(hào)，或者可以在輸入指示出放射線照射結(jié)束的兩個(gè)或更多個(gè)信號(hào)之后輸出放射線確定信號(hào)。
[0079]在本實(shí)施例中，在基于射線照相種類設(shè)定單元126設(shè)定的相應(yīng)位置處的增益設(shè)定不適當(dāng)?shù)那闆r下，能夠避免放大器ampX的飽和并且精確地檢測(cè)照射開(kāi)始和照射結(jié)束二者。
[0080]類似于第二實(shí)施例，可以將兩個(gè)或更多個(gè)放射線檢測(cè)像素321分開(kāi)地設(shè)置在檢測(cè)單元101中。圖15是在這種情況下的放射線檢測(cè)單元的等效電路圖。代替電流檢測(cè)單元122的增益設(shè)定，設(shè)置偏壓切換單元330以便使得能夠分別地設(shè)定兩個(gè)或更多個(gè)放射線檢測(cè)像素321的靈敏度。根據(jù)偏壓設(shè)定單元331的設(shè)定，偏壓切換單元330將偏壓電壓Vsl至Vs3中任一個(gè)供應(yīng)至放射線檢測(cè)像素321。飽和確定單元128連接至電壓檢測(cè)單元322的輸出。飽和確定單元128監(jiān)測(cè)放大器ampX的輸出電壓Vout，并且如果輸出電壓Vout超出設(shè)定成比放射線檢測(cè)像素321飽和時(shí)的電壓更低電壓的閾值電壓Vthx，則飽和確定單元128將飽和確定信號(hào)輸出至偏壓設(shè)定單元331。偏壓設(shè)定單元331輸入飽和確定信號(hào)，并且降低偏壓切換單元330的偏壓電壓。即，偏壓設(shè)定單元331降低放射線檢測(cè)像素321的靈敏度。由此能夠防止如下情形的發(fā)生，其中放射線檢測(cè)像素321飽和且時(shí)間響應(yīng)變差。
[0081]根據(jù)第一至第三實(shí)施例，放射線檢測(cè)單元120根據(jù)由射線照相種類設(shè)定單元126設(shè)定的射線照相種類來(lái)改變放射線檢測(cè)能力。具體地，在至放射線檢測(cè)單元120的放射線輸入量較小的射線照相種類的情況下放射線檢測(cè)單元120增大放射線檢測(cè)能力，并且在至放射線檢測(cè)單元120的放射線輸入量較大的射線照相種類的情況下降低放射線檢測(cè)能力。[0082]根據(jù)第一至第三實(shí)施例的放射線成像系統(tǒng)有利地用于比如一般的射線照相的靜止圖像射線照相或諸如用于醫(yī)療診斷的熒光射線照相之類的運(yùn)動(dòng)圖像射線照相。值得注意的是在前面的說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“放射線”不僅指由因放射性衰變而放出的粒子(包括光子)生成的α射線、β射線、和Υ射線，而且包括具有等于或大于上述射線的能量的光束，例如X射線、粒子束、以及宇宙射線。
[0083]應(yīng)當(dāng)理解的是前面的實(shí)施例僅旨在示出本發(fā)明的具體示例，而并不旨在限制本發(fā)明的技術(shù)范圍。即本發(fā)明能夠在不偏離其技術(shù)概念或主要特征的情況下以多種形式實(shí)現(xiàn)。
[0084]盡管已參照示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是將會(huì)明了，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的示例性實(shí)施例。所附權(quán)利要求的范圍被賦予最寬廣的解釋，以包括所有這些修改以及等同結(jié)構(gòu)和功能。`
【權(quán)利要求】
1.一種放射線成像裝置，包括: 檢測(cè)單元，在檢測(cè)單元中將放射線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的轉(zhuǎn)換元件被以矩陣形狀布置； 放射線檢測(cè)單元，配置成檢測(cè)放射線的照射狀態(tài)； 驅(qū)動(dòng)電路，配置成根據(jù)由放射線檢測(cè)單元檢測(cè)到的照射狀態(tài)來(lái)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)單元；以及 射線照相種類設(shè)定單元，配置成設(shè)定射線照相種類； 其中，放射線檢測(cè)單元根據(jù)由射線照相種類設(shè)定單元設(shè)定的射線照相種類來(lái)改變放射線檢測(cè)能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線成像裝置，其中: 當(dāng)由放射線檢測(cè)單元檢測(cè)到放射線的照射開(kāi)始時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路使檢測(cè)單元的操作狀態(tài)從待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)變成蓄積狀態(tài)；并且 當(dāng)由放射線檢測(cè)單元檢測(cè)到放射線的照射結(jié)束時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路使檢測(cè)單元的操作狀態(tài)從蓄積狀態(tài)轉(zhuǎn)變成讀取狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線成像裝置，其中，放射線檢測(cè)單元在至放射線檢測(cè)單元的放射線輸入量小的射線照相種類的情況下增大放射線檢測(cè)能力，并且在至放射線檢測(cè)單元的放射線輸入量大的射線照相種類的情況下減小放射線檢測(cè)能力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線成像裝置，其中，放射線檢測(cè)單元包括: 放射線檢測(cè)傳感器，配置成將照射的放射線轉(zhuǎn)換成電流； 電流檢測(cè)單元，配置成將放射線檢測(cè)傳感器的所述電流轉(zhuǎn)換成電壓；以及比較單元，配置成將電流檢測(cè)單元的所述電壓與閾值電壓進(jìn)行比較，當(dāng)電流檢測(cè)單元的所述電壓超出閾值電壓時(shí)輸出指示出放射線的照射開(kāi)始的放射線檢測(cè)信號(hào)，并且當(dāng)電流檢測(cè)單元的所述電壓小于閾值電壓時(shí)輸出指示出放射線的照射結(jié)束的放射線檢測(cè)信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的放射線成像裝置，其中，放射線檢測(cè)單元還包括增益設(shè)定單元，該增益設(shè)定單元被配置成根據(jù)由射線照相種類設(shè)定單元設(shè)定的射線照相種類來(lái)設(shè)定電流檢測(cè)單元的增益。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的放射線成像裝置，其中，放射線檢測(cè)單元還包括閾值設(shè)定單元，該閾值設(shè)定單元被配置成根據(jù)由射線照相種類設(shè)定單元設(shè)定的射線照相種類來(lái)設(shè)定比較單元的閾值電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的放射線成像裝置，其中，放射線檢測(cè)單元包括: 增益設(shè)定單元，配置成根據(jù)由射線照相種類設(shè)定單元設(shè)定的射線照相種類來(lái)設(shè)定電流檢測(cè)單元的增益；以及 閾值設(shè)定單元，配置成根據(jù)由射線照相種類設(shè)定單元設(shè)定的射線照相種類來(lái)設(shè)定比較單元的閾值電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的放射線成像裝置，其中: 多組放射線檢測(cè)傳感器、電流檢測(cè)單元以及比較單元被設(shè)置； 多個(gè)放射線檢測(cè)傳感器被布置在檢測(cè)單元的區(qū)域內(nèi)；并且 放射線檢測(cè)單元還包括放射線確定單元，該放射線確定單元被配置成基于多個(gè)比較單元的放射線檢測(cè)信號(hào)來(lái)確定放射線的照射開(kāi)始。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的放射線成像裝置，其中，在指示出放射線的照射開(kāi)始或放射線的照射結(jié)束的放射線檢測(cè)信號(hào)被從所述多個(gè)比較單元中的任一個(gè)輸入的情況下，放射線確定單元確定放射線的照射開(kāi)始或結(jié)束。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的放射線成像裝置，其中，在指示出放射線的照射開(kāi)始或放射線的照射結(jié)束的放射線檢測(cè)信號(hào)被從所述多個(gè)比較單元中的兩個(gè)或更多個(gè)輸入的情況下，放射線確定單元確定放射線的照射開(kāi)始或結(jié)束。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的放射線成像裝置，其中，放射線確定單元包括增益設(shè)定單元，該增益設(shè)定單元被配置成:根據(jù)由射線照相種類設(shè)定單元設(shè)定的射線照相種類，將與所述多個(gè)放射線檢測(cè)傳感器之中的布置在被檢體存在的被檢體區(qū)域中的放射線檢測(cè)傳感器對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)單元的增益設(shè)定成大的量，并且將與所述多個(gè)放射線檢測(cè)傳感器之中的布置在被檢體不存在的直接透射區(qū)域中的放射線檢測(cè)傳感器對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)單元的增益設(shè)定成小的量。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放射線成像裝置，其中，增益設(shè)定單元在電流檢測(cè)單元的所述電壓超出閾值電壓的情況下降低電流檢測(cè)單元的增益。
13.一種放射線成像系統(tǒng)，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線成像裝置；以及 放射線生成裝置，配置成照射放射線。
14.一種放射線成像裝置，包括: 檢測(cè)單元，配置成輸出與用于射線照相的放射線對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)； 設(shè)定單元，配置成設(shè)定射線照相種類；以及 放射線檢測(cè)單元，配置成檢測(cè)放射線的照射開(kāi)始， 其中，放射線檢測(cè)單元根據(jù)由設(shè)定單元設(shè)定的射線照相種類來(lái)改變放射線檢測(cè)能力。
15.—種放射線成像系統(tǒng),包括: 根據(jù)權(quán)利要求13所述的放射線成像裝置；以及 放射線生成裝置，配置成照射放射線。
【文檔編號(hào)】A61B6/00GK103654808SQ201310376842
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月31日
【發(fā)明者】佐藤翔, 龜島登志男, 八木朋之, 竹中克郎, 岡田英之, 巖下貴司, 菅原惠梨子 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社