CN103109526A - 放射线图像捕捉设备、放射线图像捕捉系统、放射线图像捕捉方法、以及程序 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了在不需要同步图像捕捉定时的情况下以低成本减少放射线图像中的噪声的一种放射线图像捕捉设备、放射线图像捕捉系统、放射线图像捕捉方法、以及程序。该放射线图像捕捉设备包括:第一读取控制部(130),执行第一读取模式,在所述第一读出模式中,以多个行为单位同时读出多个像素(102)中存储的电信号;以及发射开始确定部(132),在所述第一读取控制部(130)读取的电信号的值变得大于可任意设置的阈值时确定从放射线源(34)向图像捕捉面板(66)开始发射放射线(16)。如果所述发射开始确定部(132)确定所述放射线(16)发射开始,所述第一读取控制部(130)终止读取所述电信号,并由此使得所述图像捕捉面板(66)进入曝光状态。
Description
技术领域
本发明涉及用于根据透过人体的放射线来形成图像的放射线(放射线)图像捕捉装置、放射线图像捕捉系统、放射线图像捕捉方法、以及程序。
背景技术
在医疗领域中,已使用了诸如FPD(平板检测器)之类的便携式放射线图像捕捉装置,其检测透过人体的放射线的强度,以捕捉身体内部的图像。当使得患者呆在床等等上时,FPD(下文中称为电子卡匣)可以捕捉图像,可以移动FPD以调整要捕捉的区域,且由此也可以将FPD灵活地用于不能移动的患者。
在电子卡匣中,即使不发射放射线,由暗电流产生电荷,且电荷存储在每个像素中。暗电流在放射线图像中表现为噪声。因此,一般而言,在电子卡匣中,在捕捉放射线图像的过程之前,重复执行移除每个像素中存储的电荷的过程。在执行放射线图像捕捉过程的情况下,控制单元向电子卡匣和用于发射放射线的放射线装置发送图像捕捉指令。在放射线装置接收图像捕捉指令的情况下,放射线装置开始发射放射线,且电子卡匣开始被曝光。当完成放射线发射时,电子卡匣读取通过发射所蓄积的电荷。在该过程中,放射线装置的放射线发射定时和电子卡匣的曝光定时是同步的。从而,图像捕捉定时是同步的。
日本专利公开No.2010-081960描述了布置在控制台(控制单元)中的第一时间测量装置和布置在电子卡匣中的第二时间测量装置。第一和第二时间测量装置彼此同步。在由控制台预先确定的曝光开始处,从放射线装置发射放射线一个预定的时间。在从曝光开始已经过了预定时间之后,电子卡匣读取在放射线检测器中产生的电荷。
根据图像捕捉条件等的要求来使用各种类型和规格的电子卡匣。此外,电子卡匣相对昂贵。因此,常见的是在每个图像捕捉室中不放置多个电子卡匣,而是由多个图像捕捉室来共享多个电子卡匣。在由多个图像捕捉室来共享多个电子卡匣的情况下,用户(如,放射技师)可以在选择电子卡匣时犯下错误。在图像捕捉过程中,响应于从控制单元(如,控制台或系统控制器)发送的指令,电子卡匣必须被从睡眠模式切换到图像捕捉模式。因此,在用户犯下选择错误的情况下,在电子卡匣保持在睡眠模式下的同时执行图像捕捉过程,由此不能获得放射线图像。从而,日本专利公开No.2009-219586描述了以下技术:其中,即使用户犯下选择错误,也可以执行图像捕捉过程。
在日本专利公开No.2009-219586中,考虑选择错误的可能性,在放射线图像捕捉过程中,将所有电子卡匣(1)从待机模式切换到捕捉模式。从而,让位于对象区域之外的所有卡匣及其放射线检测装置(22)准备好放射线检测。然后,当一个电子卡匣的放射线检测装置检测到放射线时,将其他电子卡匣返回待机模式(参见该文献的摘要、图8、以及第0054至0065段)。
发明内容
为了同步图像捕捉定时,控制单元和放射线装置必须电连接。在该情况下,制造商维修人员必须在系统安装时在控制单元和放射线装置之间进行电连接,导致高昂的安装和维护成本。此外,在从不同制造商获得控制单元和放射线装置的情况下,考虑到安全性,通常它们不能电连接。相反地,在控制单元和放射线装置不电连接的情况下,不能同步图像捕捉定时。在该情况下,将电子卡匣曝光比放射线辐照时间更长的时间,且在曝光电子卡匣时发射放射线,由此,电子卡匣可以曝光在所有发射的放射线下,以捕捉放射线图像。
在控制单元和放射线装置不电连接的情况下,不能如上所述地同步图像捕捉定时。因此,在该情况下,即使在不发射放射线的时段中,也过度曝光电子卡匣,由此作为结果的放射线图像具有高的噪声内容。此外,在放射线发射之前不能执行移除像素中存储的不必要的电荷的过程,由此,进一步增加了作为结果的放射线图像的噪声内容。此外,由于不能同步图像捕捉定时,不能在合适的定时向患者发射放射线。在不准确的定时发射放射线的情况下,作为结果的放射线图像通常具有如上所述高的噪声内容,要求重新拍摄放射线图像。
假定可以在放射线发射之前执行移除像素中存储的不必要的电荷的过程,在即使在从移除过程的开始已经过长时间之后也未开始放射线发射的情况下,浪费了过程中使用的电功率。在放射线发射之前在像素中存储的不必要的电荷可以包含与在之前图像捕捉过程中形成的残余图像相对应的电荷(残余电荷)。当不能可靠地移除残余电荷时,作为结果的放射线图像与残余图像重叠。
在日本专利公开No.2009-219586中,放射线检测装置位于对象区域之外(第0038段)。因此,电子卡匣有可能具有大尺寸。
此外,日本专利公开No.2009-219586未描述放射线检测装置的结构。从而,在该文献中未研究用于检测放射线发射的优选结构和方法。
因此,考虑到上述常规问题,本发明的目标是:提供能够在不同步图像捕捉定时的情况下以低成本形成具有降低噪声内容的放射线图像的放射线图像捕捉装置、放射线图像捕捉系统、放射线图像捕捉方法、以及程序。本发明的另一目标是:在不同步图像捕捉定时的情况下在合适的定时向对象发射放射线。本发明的又一目标是:避免在放射线发射之前从像素中移除不必要的电荷的过程中过度的电功率浪费。本发明的再一目标是:减少残余图像与放射线图像的重叠。本发明的再一目标是:即使在选择放射线图像捕捉装置(如,电子卡匣)时犯下错误的情况下也能更恰当地形成放射线图像。本发明的再一目标是:改进放射线图像的质量和S/N比。
根据本发明的第一方面的一种放射线图像捕捉装置,具有:图像捕捉面板,包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素;第一读出控制部,用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于同时读取在多个行中的像素中存储的电信号;以及辐照开始判断部,用于在所述第一读出控制部读取的电信号的值变得大于可任意设置的阈值的情况下判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线。在所述辐照开始判断部判断所述放射线发射开始的情况下,所述第一读出控制部采取行动以停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板切换到曝光状态。
所述第一读出控制部可以同时读取在以预定行间隔布置的行中的像素中存储的电信号。
在所述辐照开始判断部判断所述放射线发射开始的情况下,所述第一读出控制部可以在完成读取时停止对在像素中存储的电信号的读取。
在所述辐照开始判断部判断所述放射线发射开始的情况下,所述第一读出控制部在判断时停止对所述电信号的读取。
所述放射线图像捕捉装置还可以具有:经过时间判断部,用于判断在所述放射线发射开始之后是否已经过了预定时间;以及第二读出控制部,用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在像素中存储的电信号。如果所述经过时间判断部判断已经过了所述预定时间,则执行所述第二读出模式。
可以提前设置要捕捉的图像的数目,以及所述第一和第二读出控制部可以基于所设置的数目来重复执行所述第一读出模式、所述曝光状态、以及所述第二读出模式。
根据本发明的第一方面的一种放射线图像捕捉系统具有:上述放射线图像捕捉装置;表,存储至少与成像区域相对应的放射线的辐照时间;以及辐照时间设置部,用于设置与由用户所选择的成像区域相对应的辐照时间。所述经过时间判断部判断在判断所述放射线发射开始之后是否已经过由所述辐照时间设置部所设置的辐照时间。
所述表可以存储至少与所述成像区域和诊断部位相对应的放射线的辐照时间,以及所述辐照时间设置部可以设置与由所述用户选择的成像区域和诊断部位相对应的辐照时间。
所述放射线图像捕捉系统还可以具有:图像数目设置部,用于设置由所述用户选择的要捕捉的图像的数目。所述第一和第二读出控制部可以基于由所述图像数目设置部所设置的数目来重复执行所述第一读出模式、所述曝光状态、以及所述第二读出模式。
所述表可以存储至少与所述成像区域相对应的所述放射线的辐照时间和要捕捉的图像数目,以及所述第一和第二读出控制部可以基于与由所述用户选择的成像区域相对应的图像数目来重复执行所述第一读出模式、所述曝光状态、以及所述第二读出模式。
使用配备有图像捕捉面板的计算机来执行根据第一方面的一种用于捕捉放射线图像的方法。所述图像捕捉面板包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素。所述方法包含以下步骤:执行第一读出模式,所述第一读出模式用于同时读取在多个行中的像素中存储的电信号;在所述第一读出模式中读取的电信号的值变得大于阈值的情况下判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线,以及在判断所述放射线发射开始的情况下,停止读取所述电信号以将所述图像捕捉面板切换到曝光状态。
根据第一方面的一种程序用于使用配备有图像捕捉面板的计算机。所述图像捕捉面板包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素。所述计算机被用作:第一读出控制部,用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于同时读取在多个行中的像素中存储的电信号;以及辐照开始判断部,用于判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线。在所述第一读出控制部读取的电信号的值变得大于阈值的情况下,判断所述放射线发射开始。在所述辐照开始判断部判断所述放射线发射开始的情况下,所述第一读出控制部采取行动以停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板切换到曝光状态。
在第一方面中,在所述第一读出模式下,将在多个行中的像素中存储的电荷同时读出作为电信号,以及基于读取的电信号来检测所述放射线发射的开始。在判断所述放射线发射开始的情况下,停止读取所述电荷,以及将所述图像捕捉面板切换到蓄积状态。因此,在第一方面中,不需要同步图像捕捉定时,导致低成本。由于执行所述第一读出模式,直到判断所述放射线发射开始为止,因此可以移除在像素中存储的不必要的电荷,以降低作为结果的放射线图像的噪声内容。
根据本发明的第二方面的一种放射线图像捕捉装置具有:图像捕捉面板,包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电荷并存储所述电荷的多个像素;第一读出控制部,用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于读取在预定行中的像素中存储的电信号;辐照开始判断部,用于判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线,在所述第一读出控制部读取的电信号的值变得大于阈值的情况下,判断所述放射线发射开始;经过时间判断部,用于判断在所述放射线发射开始之后是否已经过了预定时间;以及第二读出控制部,用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在像素中存储的电信号,在所述经过时间判断部判断已经过了所述预定时间的情况下,执行所述第二读出模式。在所述辐照开始判断部判断所述放射线发射开始的情况下,所述第一读出控制部采取行动以停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板切换到曝光状态。
在所述第一读出模式下,所述第一读出控制部可以逐行顺序读取在预定行中的像素中存储的电信号。
所述图像捕捉面板中的像素可以包括用于存储要在所述第一读出模式下读取的电信号的像素和用于存储要在所述第二读出模式下读取的电信号的像素。所述预定行中的像素可以是用于存储要在由所述第一读出控制部执行的所述第一读出模式下读取的电信号的像素。
所述预定行中的像素可以是由用户任意选择的行中的像素。
可以提前设置要捕捉的图像的数目,以及所述第一和第二读出控制部可以基于所设置的数目来重复执行所述第一读出模式、所述曝光状态、以及所述第二读出模式。
根据本发明的第二方面的一种放射线图像捕捉系统具有:上述放射线图像捕捉装置;表,存储至少与成像区域相对应的放射线的辐照时间;以及辐照时间设置部,用于设置与由用户所选择的成像区域相对应的辐照时间。所述经过时间判断部判断在判断所述放射线发射开始之后是否已经过由所述辐照时间设置部所设置的辐照时间。
所述表可以存储至少与所述成像区域和诊断部位相对应的放射线的辐照时间,以及所述辐照时间设置部可以设置与由所述用户选择的成像区域和诊断部位相对应的辐照时间。
所述放射线图像捕捉系统还可以具有:图像数目设置部,用于设置由所述用户选择的要捕捉的图像的数目。所述第一和第二读出控制部可以基于由所述图像数目设置部所设置的数目来重复执行所述第一读出模式、所述曝光状态、以及所述第二读出模式。
所述表可以存储至少与所述成像区域相对应的所述放射线的辐照时间和要捕捉的图像数目,以及所述第一和第二读出控制部可以基于与由所述用户选择的成像区域相对应的图像数目来重复执行所述第一读出模式、所述曝光状态、以及所述第二读出模式。
使用配备有图像捕捉面板的计算机来执行根据第二方面的一种用于捕捉放射线图像的方法。所述图像捕捉面板包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素。所述方法包含以下步骤:执行第一读出模式,所述第一读出模式用于读取在预定行中的像素中存储的电信号;在所述第一读出模式下读取的电信号的值变得大于阈值的情况下,判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线;在判断所述放射线发射开始的情况下,停止读取所述电信号以将所述图像捕捉面板切换到曝光状态,判断在所述放射线发射开始之后是否已经过了预定时间,以及执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在所述像素中存储的电信号,在判断所述放射线发射开始之后已经过了所述预定时间的情况下,执行所述第二读出模式。
根据第二方面的一种程序用于使用配备有图像捕捉面板的计算机的。所述图像捕捉面板包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素。所述计算机被用作:第一读出控制部,用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于读取在预定行中的像素中存储的电信号;辐照开始判断部,用于在所述第一读出控制部读取的电信号的值变得大于阈值的情况下,判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射所述放射线;经过时间判断部,用于判断在所述放射线发射开始之后是否已经过了预定时间;以及第二读出控制部,用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在像素中存储的电信号。在所述经过时间判断部判断已经过了所述预定时间的情况下,执行所述第二读出模式。在所述辐照开始判断部判断所述放射线发射开始的情况下,所述第一读出控制部采取行动以停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板切换到曝光状态。
在第二方面中,执行用于读取在预定像素中存储的电信号的第一读出模式,直到判断所述放射线发射开始,且基于读取的电信号来检测所述放射线发射的开始。在判断所述放射线发射开始的情况下,将所述图像捕捉面板切换到曝光状态。在已经过了所述预定时间之后,执行用于逐行顺序读取在所述像素中存储的电信号的第二读出模式。因此,在第二方面中,不需要同步图像捕捉定时,导致低成本。由于在已经过了所述预定时间之后执行所述第二读出模式,将所述预定时间视为所述放射线的辐照时间,可以避免在完成所述放射线发射之后将所述图像捕捉面板过度曝光,降低了作为结果的放射线图像的噪声内容。此外,由于读出在所述预定像素中存储的电信号,可以减少在所述第一读出模式中的功耗。此外,即使在所述第一读出模式期间,除了所述预定像素之外的像素也在曝光状态下,使得可以在不浪费放射线的情况下捕捉所述放射线图像。
根据本发明第三方面的一种放射线图像捕捉装置具有:图像捕捉面板,包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素;第一读出控制部,用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于读取在像素中存储的电信号;辐照开始判断部,用于判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线,在所述第一读出控制部读取的电信号的值变得大于可任意设置的阈值的情况下,判断所述放射线发射开始;以及第一读出模式停止判断部,用于在即使在从所述第一读出模式的开始后已经过了预定时间之后所述电信号的值仍未达到所述阈值的情况下,停止所述第一读出模式。
在第三方面中,在停止所述第一读出模式之后,所述第一读出控制部优选地采取行动以将所述图像捕捉面板切换到曝光状态下。
在该情况下,优选地所述放射线图像捕捉装置还具有:位移检测设备,用于检测所述放射线图像捕捉装置的位移;光检测设备,用于检测指示所述放射线的辐照场的可见光(在来自所述放射线源的发生线发射之前,从辐照场灯发射所述可见光);第二读出控制部,用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在所述像素中存储的电信号,以及图像获取判断部,用于基于来自所述位移检测设备或所述光检测设备的检测结果来判断是否应当执行所述第二读出模式。在所述图像获取判断部判断应当执行所述第二读出模式的情况下,所述第二读出控制部优选地采取行动以逐行顺序读取在所述曝光状态下的像素中的电信号。
在该情况下,在所述第二读出控制部读取的电信号的值达到预定值的情况下,所述图像获取判断部可以获取所述电信号作为所述对象的放射线图像。另一方面,在所述电信号的值未达到所述预定值的情况下,所述图像获取判断部可以采取行动,以将所述电信号放电至大地,并停止所述第二读出模式。
备选地,所述放射线图像捕捉装置还可以具有:第二读出控制部,所述第二读出控制部用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在所述像素中存储的电信号,以及在停止所述第一读出模式之后,所述第二读出控制部可以采取行动以执行用于将在所述像素中存储的电信号放电到大地的重置操作。
在该情况下,优选地所述放射线图像捕捉装置还具有:睡眠状态开关判断部,至少判断所述图像捕捉面板的操作停止,并在停止所述第一读出模式或完成所述重置操作的情况下,将所述放射线图像捕捉装置切换到睡眠状态下。
在该情况下,所述放射线图像捕捉装置还可以具有:位移检测设备,用于检测所述装置的位移;光检测设备,用于检测指示所述放射线的辐照场的可见光(在来自所述放射线源的发生线发射之前,从辐照场灯发射所述可见光);以及第一读出模式重启判断部,用于基于来自所述位移检测设备或所述光检测设备的检测结果来判断是否应当重启所述第一读出模式。在所述第一读出模式重启判断部判断应当重启所述第一读出模式的情况下,所述第一读出控制部采取行动以重启所述第一读出模式。
在上述结构中,所述第一读出控制部可以同时读取在多个行中的像素中存储的电信号,或者备选地可以读取在预定行中的像素中存储的电信号。
在该情况下,所述放射线图像捕捉装置还可以具有:第一通告设备,用于向外部通告所述第一读出模式的停止。所述第一通告设备优选地包括以下至少一项:声音输出设备,用于输出指示所述第一读出模式的停止的声音;光输出设备,用于输出指示所述第一读出模式的停止的光;以及第一通信设备,用于向外部发送指示所述第一读出模式的停止的通信信号。
根据本发明的第三方面的一种放射线图像捕捉系统具有:上述放射线图像捕捉装置;表,存储至少包括放射线的辐照时间在内的图像捕捉条件;图像捕捉菜单设置单元,用于基于所述图像捕捉条件来设置与所述放射线发射相关联的图像捕捉菜单;第二通信设备,用于向所述第一通信设备发送至少所述图像捕捉菜单,并从所述第一通信设备接收所述通信信号;以及第二通告设备,用于基于所述通信信号来通告所述第一读出模式的停止。
在该情况下,所述放射线图像捕捉系统还可以具有:输入设备,用于接收用户的输入操作,以从所述表中存储的条件中选择与所述对象的成像区域相对应的图像捕捉条件。所述图像捕捉菜单设置单元可以设置包括基于所述用户的输入操作所选择的所述图像捕捉条件在内的图像捕捉菜单。
所述放射线图像捕捉系统还可以具有:指令信号产生单元,在所述第二通信设备接收到所述通信信号之后,在所述图像捕捉菜单设置单元重置所述图像捕捉菜单的情况下,或在所述用户操作所述输入设备的情况下,产生用于重启所述第一读出模式的指令信号。所述第二通信设备向所述第一通信设备发送所述重置图像捕捉菜单和所述指令信号,或仅发送所述指令信号。所述放射线图像捕捉装置还可以具有:第一读出模式重启判断部,用于基于输入所述第一通信设备的指令信号来判断是否应当重启所述第一读出模式。基于输入所述第一通信设备的所述重置图像捕捉菜单和来自所述第一读出模式重启判断部的判断结果,或仅基于所述判断结果,所述第一读出控制部可以重启所述第一读出模式。
在该情况下,所述第二通告设备优选地包括以下至少一项:显示设备,用于显示指示所述第一读出模式的停止的屏幕;声音输出设备,用于输出指示所述停止的声音;以及光输出设备,用于输出指示所述第一读出模式的停止的光。
使用配备有图像捕捉面板的计算机来执行根据第三方面的一种用于捕捉放射线图像的方法。所述图像捕捉面板包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素。所述方法包含以下步骤:执行第一读出模式,所述第一读出模式用于读取在像素中存储的电信号;判断在所述第一读出模式下读取的电信号的值是否变得大于可任意设置的阈值,以及基于对从所述放射线源向所述图像捕捉面板的放射线发射未开始的判断,在即使在从所述第一读出模式的开始后已经过了预定时间之后所述电信号的值仍未达到所述阈值的情况下,停止所述第一读出模式。
根据第三方面的一种程序用于使用配备有图像捕捉面板的计算机。所述图像捕捉面板包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素。所述计算机被用作:第一读出控制部,用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于读取在像素中存储的电信号;辐照开始判断部,用于在所述第一读出控制部读取的电信号的值变得大于可任意设置的阈值的情况下,判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线;以及第一读出模式停止判断部,用于在即使在从所述第一读出模式的开始后已经过了预定时间之后所述电信号的值仍未达到所述阈值的情况下,停止所述第一读出模式。
在第三方面中,在所述第一读出模式下,基于读取的在像素中存储的电信号来检测所述放射线发射的开始。因此,不需要同步图像捕捉定时,导致低成本。由于在开始所述放射线发射之前执行所述第一读出模式,因此可以移除在像素中存储的不必要的电荷,以降低作为结果的放射线图像的噪声内容。
此外,在第三方面中,在即使在从所述第一读出模式的开始之后已经过了预定时间之后所述电信号的值也未达到所述阈值的情况下,停止所述第一读出模式。因此,可以在所述放射线发射之前执行的所述第一读出模式中避免浪费的功耗。
根据本发明的第四方面的一种放射线图像捕捉装置具有:图像捕捉面板,包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素;第一读出控制部,用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于基于与所述放射线发射相关联的图像捕捉菜单来读取在像素中存储的电信号;模式切换判断部,用于判断是否开始所述第一读出模式;以及第一通告设备,用于在所述模式切换判断部判断所述第一读出模式开始的情况下,从所述模式切换判断部向外部通告判断结果。
在第四方面中,所述第一读出控制部可以同时读取在多个行中的像素中存储的电信号,或者备选地可以读取在预定行中的像素中存储的电信号。
所述放射线图像捕捉装置还可以具有辐照开始判断部。在第一读出控制部读取的电信号的值变得大于可任意设置的阈值的情况下,所述辐照开始判断部判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线,以及向所述第一读出控制部发送指令,以停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板切换到曝光状态。
所述第一通告设备优选地包括以下至少一项:声音输出设备,用于输出指示所述判断结果的声音;光输出设备,用于输出指示所述判断结果的光;以及第一通信设备,用于向外部发送指示所述判断结果的通信信号。
根据第四方面的一种放射线图像捕捉系统具有:上述放射线图像捕捉装置;表,存储至少包括放射线的辐照时间在内的图像捕捉条件;图像捕捉菜单设置单元,用于基于所述图像捕捉条件来设置图像捕捉菜单;第二通信设备,用于向所述第一通信设备发送所述图像捕捉菜单,并从所述第一通信设备接收所述通信信号;以及第二通告设备,用于基于所述通信信号来通告所述第一读出模式的开始。
在该情况下,所述放射线图像捕捉系统还可以具有:输入设备,用于接收用户的输入操作,以从所述表中存储的条件中选择与所述对象的成像区域相对应的图像捕捉条件。所述图像捕捉菜单设置单元可以设置包括基于所述用户的输入操作所选择的所述图像捕捉条件在内的图像捕捉菜单。所述第二通信设备可以向所述第一通信设备发送图像捕捉菜单。在所述第一通信设备接收到所述图像捕捉菜单的情况下,所述第一读出控制部可以基于所述图像捕捉菜单来执行所述第一读出模式。
所述放射线图像捕捉装置还可以具有:第二读出控制部,用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在所述像素中存储的电信号;以及成像控制设备,用于在所述第一通信设备接收所述图像捕捉菜单的情况下,控制所述第一读出控制部,以开始所述第一读出模式,或控制所述第一和第二读出控制部,以从所述第二读出模式切换到所述第一读出模式。
在该情况下,所述第二读出控制部优选地采取行动,以执行所述第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在所述像素中存储的电信号作为偏移量信号,或执行重置操作,所述重置操作用于在所述第一读出控制部执行所述第一读出模式之前将在所述像素中存储的电信号放电到大地。
所述第二通告设备可以包括以下至少一项:显示设备,用于显示指示所述第一读出模式的开始的屏幕;声音输出设备,用于输出指示所述第一读出模式的开始的声音;以及光输出设备,用于输出指示所述第一读出模式的开始的光。
所述放射线图像捕捉系统优选地具有所述放射线源和由用户操作以从所述放射线源发射放射线的放射线开关。所述第一通告设备和/或所述第二通告设备优选地通告:所述用户能够操作所述放射线开关。
使用配备有图像捕捉面板的计算机来执行根据第四方面的一种用于捕捉放射线图像的方法。所述图像捕捉面板包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素。所述方法包含以下步骤:执行第一读出模式,所述第一读出模式用于基于与所述放射线发射相关联的图像捕捉菜单来读取在像素中存储的电信号;判断所述第一读出模式的开始的开始;以及根据所述第一读取模式开始,向外部通告判断结果。
根据第四方面的一种程序用于使用配备有图像捕捉面板的计算机。所述图像捕捉面板包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素。所述计算机被用作:第一读出控制部,用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于基于与所述放射线发射相关联的图像捕捉菜单来读取在像素中存储的电信号;模式切换判断部,用于判断是否开始所述第一读出模式;以及第一通告设备,用于在所述模式切换判断部判断所述第一读出模式开始的情况下,从所述模式切换判断部向外部通告判断结果。
在第四方面中,在启动所述第一读出模式的情况下,开始对在所述像素中存储的电信号的读取,从而开始移除电荷的过程,以及将所述放射线图像捕捉装置切换到能够发射放射线的状态下。然后,在第四方面中,判断所述第一读出模式的开始,以及向外部通告判断结果,使得可以向外部通告合适的放射线发射定时。从而,在通过所述判断结果之后向所述对象发射放射线,由此可以用高质量来形成放射线图像。可以在合适的定时发射放射线,以避免重新拍摄。
因此,在第四方面中,可以在不同步所述图像捕捉定时的情况下,在合适的定时向所述对象发射放射线,使得可以用低成本来形成具有降低噪声内容的放射线图像。
根据本发明的第五方面的一种放射线图像捕捉装置具有:图像捕捉面板,包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素;第一读出控制部,用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于读取在与所述对象的成像区域相对应的像素中存储的电信号,所述成像区域设置在与所述放射线发射相关联的图像捕捉菜单中;辐照开始判断部,用于判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线,以及用于向所述第一读出控制部发送停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板切换到曝光状态的指令,在所述第一读出控制部读取的电信号的值变得大于可任意设置的阈值的情况下,判断所述放射线发射开始;以及第二读出控制部,用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在与所述成像区域相对应的像素中存储的电信号,在从所述放射线发射开始之后已经过了预定时间之后,执行所述第二读出模式。
在该情况下,所述第一读出控制部可以同时读取在与具有预定行间隔的成像区域相对应的像素中存储的电信号,或备选地可以逐行顺序读取在与预定行中的成像区域相对应的像素中存储的电信号。
在所述辐照开始判断部判断所述放射线发射开始的情况下,所述第一读出控制部可以在完成读取时或在判断所述放射线发射开始时停止读取在所述像素中存储的电信号。
所述第一读出控制部可以同时读取在与具有预定行间隔的成像区域相对应的行和列中的像素存储的电信号。备选地,所述第一读出控制部可以逐行顺序读取在与所述成像区域相对应的行和列中的预定行中的像素中存储的电信号。所述第二读出控制部可以逐行顺序读取在与所述成像区域相对应的行和列中的像素中存储的电信号。
在该情况下,在所述第一读出控制部执行所述第一读出模式之前,所述第二读出控制部可以采取行动以执行偏移量信号读出模式或重置操作,所述偏移量信号读出模式用于逐行顺序读取在与所述成像区域相对应的行和列中的像素中存储的电信号,所述重置操作用于将在所述像素中存储的电信号放电到大地。
所述放射线图像捕捉装置还可以具有:通信设备,用于向外部发送信号并从外部接收信号;以及成像控制设备,用于控制所述图像捕捉面板、所述第一读出控制部、所述辐照开始判断部、所述第二读出控制、以及所述通信设备。在所述通信设备从外部接收所述图像捕捉菜单的情况下,所述成像控制设备可以基于在所述图像捕捉菜单中设置的所述成像区域来检测在与所述成像区域相对应的行和列中的像素,并向所述第一和第二读出控制部发送指令,以读取在检测到的行和列中的像素中存储的电信号。
在该情况下,所述通信设备可以经由无线通信向外部发送信号并从外部接收信号。所述放射线图像捕捉装置还可以具有:电源,用于向每个组件供电;以及所述电源可以是电池。此外,所述放射线图像捕捉装置优选地是便携式图像捕捉装置。
根据第五方面的一种放射线图像捕捉系统具有:上述放射线图像捕捉装置;表,存储至少包括与所述对象的成像区域相关联的放射线的辐照时间在内的图像捕捉条件;图像捕捉菜单设置单元,用于基于所述图像捕捉条件来设置包括所述成像区域在内的图像捕捉菜单;以及发送单元,用于向所述通信设备发送所述图像捕捉菜单。
使用配备有图像捕捉面板的计算机来执行根据第五方面的一种用于捕捉放射线图像的方法。所述图像捕捉面板包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素。所述方法包含以下步骤:执行第一读出模式,所述第一读出模式用于读取在与所述对象的成像区域相对应的像素中存储的电信号,所述成像区域设置在与所述放射线发射相关联的图像捕捉菜单中;在所述第一读出模式下读取的电信号的值变得大于可任意设置的阈值的情况下,判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线;在判断所述放射线发射开始的情况下,停止读取所述电信号以将所述图像捕捉面板切换到曝光状态;以及在从所述放射线发射开始之后已经过了预定时间的情况下,执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在与所述成像区域相对应的像素中存储的电信号。
根据第五方面的一种程序用于使用配备有图像捕捉面板的计算机。所述图像捕捉面板包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素。所述计算机被用作:第一读出控制部,用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于读取在与所述对象的成像区域相对应的像素中存储的电信号,所述成像区域设置在与所述放射线发射相关联的图像捕捉菜单中;辐照开始判断部,用于判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线,以及用于向所述第一读出控制部发送停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板切换到曝光状态的指令,在所述第一读出控制部读取的电信号的值变得大于可任意设置的阈值时,判断所述放射线发射开始;以及第二读出控制部,用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在与所述成像区域相对应的像素中存储的电信号,在从所述放射线发射开始之后已经过了预定时间之后,执行所述第二读出模式。
在第五方面中,基于在所述第一读出模式下从像素中读取的电信号来判断所述放射线发射开始。在判断所述放射线发射开始的情况下,停止读取电信号,以及将所述图像捕捉面板切换到蓄积状态。因此,不需要同步所述图像捕捉定时,导致低成本。由于执行所述第一读出模式,直到判断所述放射线发射开始,可以移除在所述像素中存储的不必要的电荷,以降低作为结果的放射线图像的噪声内容。
此外,在第五方面中,未读出在所述图像捕捉面板中的所有像素中存储的电信号,且所述第一或第二读出控制部仅读出在与所述对象的成像区域相对应的像素中存储的电信号,该成像区域设置在所述图像捕捉菜单中。因此,可以降低读取所述电信号所需的功耗,以及可以可靠地获取所述成像区域的放射线图像。
根据本发明的第六方面的一种放射线图像捕捉装置具有:图像捕捉面板,包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素;第一读出控制部,用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于同时读取在多个行中的像素中存储的电信号或读取在预定行中的像素中存储的电信号;第二读出控制部,用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在所述像素中存储的电信号;以及成像控制设备,用于在参考与所述放射线发射相关联的图像捕捉菜单中包含的图像捕捉历史的情况下,判定执行所述第一还是第二读出模式,以及使得所述第一或第二读出控制部在所判定的模式下读取所述电信号。
通过参考所述图像捕捉历史,在使用相对高的放射线剂量来执行上一次图像捕捉过程的情况下,所述成像控制设备可以使得所述第一和第二读出控制部按照所述第二读出模式、所述第一读出模式、以及所述第二读出模式的顺序来读取像素中的电信号。
备选地,通过参考所述图像捕捉历史,在从上一次图像捕捉过程后已经过了预定时间的情况下,使用相对低的放射线剂量来执行该图像捕捉过程,或使用相对短的辐照时间来执行该图像捕捉过程,所述成像控制设备可以使得所述第一和第二读出控制部按照所述第一读出模式和所述第二读出模式的顺序来读取所述像素中的电信号。
在该情况下,在参考所述图像捕捉菜单中包含的辐照时间和图像捕捉历史的情况下,所述成像控制设备可以控制所述第一读出控制部改变同时读出电信号所使用的行间隔,并在所述第一读出模式下使用改变后的行间隔。备选地,所述成像控制设备可以控制所述第一读出控制部,以改变所述预定行,并读取在所述第一读出模式下在改变后的行中的像素中的电信号。所述第一读出控制部可以同时读取在以预定行间隔布置的行中的像素中存储的电信号,或逐行顺序读取在所述预定行中的像素中存储的电信号。所述放射线图像捕捉装置还可以具有辐照开始判断部。在所述第一读出控制部读取的电信号的值变得大于可任意设置的阈值的情况下,所述辐照开始判断部判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线,以及向所述第一读出控制部发送停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板切换到曝光状态的指令。在从所述放射线发射开始之后已经过了预定时间的情况下,所述第二读出控制部可以采取行动以执行所述第二读出模式,所述第二读出模式用于读取在像素中存储的电信号。
在该情况下,在所述辐照开始判断部判断所述放射线发射开始的情况下,所述第一读出控制部可以在完成读取时或判断所述放射线发射开始时停止读取在所述像素中存储的电信号。
根据第六方面的一种放射线图像捕捉系统具有:上述放射线图像捕捉装置;表,存储至少包括与所述对象的成像区域相关联的放射线的辐照时间在内的图像捕捉条件;图像捕捉历史记录单元,用于记录所述图像捕捉历史;以及图像捕捉菜单设置单元,用于基于所述图像捕捉条件和所述图像捕捉历史来设置所述图像捕捉菜单。
使用配备有图像捕捉面板的计算机来执行根据第六方面的一种用于捕捉放射线图像的方法。所述图像捕捉面板包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素。所述方法包含以下步骤:判定执行第一和第二读出模式之一,以及在所判定的模式下读取在所述像素中存储的电信号。在所述第一读出模式下,同时读出在多个行中的像素中存储的电信号或备选地读出在预定行中的像素中存储的电信号。在所述第二读出模式下,逐行顺序读取在所述像素中存储的电信号。
根据第六方面的一种程序用于使用配备有图像捕捉面板的计算机。所述图像捕捉面板包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素。所述计算机被用作:第一读出控制部,用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于同时读取在多个行中的像素中存储的电信号或读取在预定行中的像素中存储的电信号;第二读出控制部,用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在所述像素中存储的电信号;以及成像控制设备,用于在参考与所述放射线发射相关联的图像捕捉菜单中包含的图像捕捉历史的情况下,判定执行所述第一还是第二读出模式,以及使得所述第一或第二读出控制部在所判定的模式下读取所述电信号。
在第六方面中,基于在所述第一读出模式下从像素中读取的电信号来判断所述放射线发射开始。在判断所述放射线发射开始的情况下,停止读取电荷,且将所述图像捕捉面板切换到蓄积状态。因此,在第六方面中,不需要同步所述图像捕捉定时,导致低成本。由于执行所述第一读出模式,直到判断所述放射线发射开始,可以移除在所述像素中存储的不必要的电荷,以降低作为结果的放射线图像的噪声内容。
此外,在第六方面中,在参考所述图像捕捉菜单中包含的图像捕捉历史的情况下来判定执行所述第一还是第二读出模式,且所判定的模式下所述第一或第二读出控制装置读取所述电荷(电信号)。因此,可以在所述放射线发射之前可靠地移除在之前图像捕捉过程中存储的残余电荷,且可以在不与残余图像重叠的情况下以高质量形成放射线图像。
根据本发明的第七方面的一种放射线图像捕捉装置具有:图像捕捉面板,包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素;第一读出控制部,用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于通过设置在第一读出增益的电信号放大器来同时读取在多个行中的像素中存储的电信号;辐照开始判断部,用于判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线,在所述第一读出控制部读取的电信号的值变得大于可任意设置的阈值的情况下,判断所述放射线发射开始,以及在所述辐照开始判断部判断所述放射线发射开始的情况下,所述第一读出控制部采取行动以停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板切换到曝光状态;发射完成判断部,用于判断所述放射线发射的完成;以及第二读出控制部,用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于通过设置在第二读出增益的所述电信号放大器来逐行顺序读取在所述像素中存储的电信号,在所述发射完成判断部判断所述放射线发射完成的情况下,执行所述第二读出模式。所述第一读出增益被设置为低于所述第二读出增益。
所述发射完成判断部可以是经过时间判断部,用于判断在所述放射线发射开始之后是否已经过了预定时间。在所述经过时间判断部判断已经过了所述预定时间的情况下,所述第二读出控制部可以采取行动,以执行所述第二读出模式,所述第二读出模式用于通过在所述第二读出增益的所述电信号放大器来逐行顺序读取在所述像素中存储的电信号。
所述发射完成判断部可以是放射线检测传感器。在通过所述放射线检测传感器的输出来判断所述放射线发射完成的情况下,所述第二读出控制部可以采取行动,以执行所述第二读出模式,所述第二读出模式用于通过在所述第二读出增益的所述电信号放大器来逐行顺序读取在所述像素中存储的电信号。
所述第一读出控制部可以同时读取在以预定行间隔布置的行中的像素中存储的电信号。
放射线剂量设置部可以用于设置要向所述对象发射的放射线的低或高放射线剂量。所述第一读出控制部可以基于来自所述放射线剂量设置部的信息来控制所述第一读出增益,使得所述高放射线剂量的增益低于所述低放射线剂量的增益。
所述第一和第二读出控制部可以根据图像捕捉条件来控制所述第一和第二读出增益。
针对由所述第一读出控制部执行的所述第一读出模式中的阈值的设置,所述辐照开始判断部可以设置在所述第一读出模式的开始处的开始阈值,以及还可以设置小于所述开始阈值的正常阈值。所述正常阈值是预定值与在所述第一读出模式的开始时在多个行中的电信号的值之和。在所述第一读出模式中的以下读取操作中,可以使用设置的正常阈值作为上述阈值。
所述放射线图像捕捉装置还可以具有:正常阈值监视部,用于监视所述正常阈值。然后,所监视的正常阈值变得大于预定值,所述正常阈值监视部可以向外部发送通知。
所述第一和第二读出控制部可以基于提前确定的要捕捉的图像数目来重复执行所述第一读出模式、所述曝光状态、以及所述第二读出模式。
在捕捉第一图像的过程中,所述辐照开始判断部可以按照所述开始阈值和所述正常阈值的顺序在所述第一读出模式下设置所述开始阈值和所述正常阈值。在捕捉所述第二和后续图像的过程中,所述辐照开始判断部可以设置第一读出模式下的正常阈值。
所述电信号放大器可以是包含电容器和运算放大器在内的电荷放大器。
根据第七方面的一种放射线图像捕捉系统至少具有:上述放射线图像捕捉装置;以及放射线源。
使用配备有图像捕捉面板的计算机来执行根据第七方面的一种用于捕捉放射线图像的方法。所述图像捕捉面板包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素。所述方法包含:第一读出控制步骤,执行第一读出模式,所述第一读出模式用于通过设置在第一读出增益的电信号放大器来同时读取在多个行中的像素中存储的电信号;辐照开始判断步骤,判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线,在所述第一读出控制部读取的电信号的值变得大于可任意设置的阈值的情况下,判断所述放射线发射开始,以及在所述辐照开始判断步骤中判断所述放射线发射开始的情况下,所述第一读出控制部采取行动以停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板切换到曝光状态;发射完成判断步骤,判断所述放射线发射的完成;以及第二读出控制步骤,执行第二读出模式,所述第二读出模式用于通过设置在第二读出增益的所述电信号放大器来逐行顺序读取在所述像素中存储的电信号,在所述发射完成判断步骤判断所述放射线发射完成的情况下,执行所述第二读出模式。所述第一读出增益被设置为低于所述第二读出增益。
根据第七方面的一种程序用于使用控制图像捕捉面板的计算机。所述图像捕捉面板包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素。所述计算机被用作:第一读出控制部,用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于通过设置在第一读出增益的电信号放大器来同时读取在多个行中的像素中存储的电信号;辐照开始判断部,用于判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线,在所述第一读出控制部读取的电信号的值变得大于可任意设置的阈值的情况下,判断所述放射线发射开始,以及在所述辐照开始判断部判断所述放射线发射开始的情况下,所述第一读出控制部采取行动以停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板切换到曝光状态;发射完成判断部,用于判断所述放射线发射的完成;以及第二读出控制部,用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于通过设置在第二读出增益的所述电信号放大器来逐行顺序读取在所述像素中存储的电信号,在所述发射完成判断部判断所述放射线发射完成的情况下,执行所述第二读出模式。所述第一读出增益被设置为低于所述第二读出增益。
在第七方面中,在所述第一读出模式下,通过在所述第一读出增益的所述电信号放大器来同时读出在多个行中的像素中存储的电信号,以及基于所读取的电信号来判断所述放射线发射开始。在判断所述放射线发射开始的情况下,停止读取所述电信号,以及将所述图像捕捉面板切换到蓄积状态。因此,在第七方面中,不需要同步所述图像捕捉定时,导致低成本。由于执行所述第一读出模式,直到判断所述放射线发射开始,可以移除在所述像素中存储的不必要的电信号,以降低作为结果的放射线图像的噪声内容。此外,在完成所述放射线发射的情况下,通过在所述第二读出模式下在高于所述第一读出增益的所述第二读出增益的所述电信号放大器来逐行顺序读取在像素中存储的电信号。因此,即使在所述第一读出模式下所述第一读出控制部读取的电信号的值变得大于所述可任意设置的阈值,可以避免所述电信号放大器的输出过度增加或饱和。此外,在所述第二读出模式下,可以使得所述电信号放大器的输出值在合适的范围内。
根据本发明的第八方面的一种放射线图像捕捉装置具有:图像捕捉面板,包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并至少在曝光时段中透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素;第一读出控制部,用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于同时读取在多个行中的像素中存储的电信号;辐照开始判断部,用于判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线,在所述第一读出控制部读取的电信号的值变得大于可任意设置的阈值的情况下,判断所述放射线发射开始;以及全像素重置控制部,用于在所述辐照开始判断部判断所述放射线发射开始的情况下,执行丢弃所有像素中存储的电信号的全像素重置过程。在完成所述全像素重置过程的情况下,将所述图像捕捉面板切换到曝光状态。
在所述辐照开始判断部判断所述放射线发射开始之后,在所述第一读出控制部完成所述第一读出模式的情况下,所述全像素重置控制部可以执行所述全像素重置过程。
所述全像素重置控制部可以具有:激活部,用于在由所述第一读出控制完成所述第一读出模式之后同时激活所有像素的所有行;以及开关控制部,用于在所述激活时段上连接所有列和漏极(drain)。
在所述辐照开始判断部判断所述放射线发射开始的情况下,所述全像素重置控制部可以执行所述全像素重置过程。
所述放射线图像捕捉装置还可以具有掩蔽处理部,用于在判断所述放射线发射开始的情况下,禁用所述第一读出控制部的所述第一读出模式。所述全像素重置控制部可以具有:激活部,用于在所述辐照开始判断部判断所述放射线发射开始的情况下,同时激活所有像素的所有行,以及还具有开关控制部,用于在所述激活时段上连接所有列和漏极。
在完成所述全像素重置过程的情况下,可以将所述图像捕捉面板切换到所述曝光状态,以开始所述曝光时段。
所述放射线图像捕捉装置还可以具有:经过时间判断部,用于判断在所述曝光时段开始之后是否已经过了预定时间;以及第二读出控制部,用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在像素中存储的电信号。在所述经过时间判断部判断已经过了所述预定时间的情况下,执行所述第二读出模式。
可以提前设置要捕捉的图像的数目,以及所述第一和第二读出控制部可以基于所设置的数目来重复执行所述第一读出模式、所述曝光状态、以及所述第二读出模式。
根据第八方面的一种放射线图像捕捉系统具有:上述放射线图像捕捉装置;表,存储至少与成像区域相关联的放射线的辐照时间;以及辐照时间设置部,用于设置与由用户所选择的成像区域相对应的辐照时间。所述经过时间判断部判断在判断所述放射线发射开始之后是否已经过由所述辐照时间设置部所设置的辐照时间。
所述表可以存储至少与所述成像区域和诊断部位相对应的放射线的辐照时间,以及所述辐照时间设置部可以设置与由所述用户选择的成像区域和诊断部位相对应的辐照时间。
所述放射线图像捕捉系统还可以具有:图像数目设置部,用于设置由所述用户选择的要捕捉的图像的数目。所述第一和第二读出控制部可以基于由所述图像数目设置部所设置的数目来重复执行所述第一读出模式、所述曝光状态、以及所述第二读出模式。
所述表可以存储至少与所述成像区域相对应的所述放射线的辐照时间和要捕捉的图像数目,以及所述第一和第二读出控制部可以基于与由所述用户选择的成像区域相对应的数目来重复执行所述第一读出模式、所述曝光状态、以及所述第二读出模式。
使用配备有图像捕捉面板的计算机来执行根据第八方面的一种用于捕捉放射线图像的方法。所述图像捕捉面板包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并至少在曝光时段中透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素。所述方法包含以下步骤:执行第一读出模式,所述第一读出模式用于同时读取在多个行中的像素中存储的电信号;判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线,在所述第一读出模式下读取的电信号的值变得大于可任意设置的阈值的情况下,判断所述放射线发射开始;以及在判断所述放射线发射开始的情况下,丢弃所有像素中存储的电信号,以将所述图像捕捉面板切换到曝光状态。
根据第八方面的一种程序用于使用配备有图像捕捉面板的计算机。所述图像捕捉面板包含以矩阵方式布置的用于将放射线(其从放射线源发射并至少在曝光时段中透过对象)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素。所述计算机被用作:第一读出控制部,用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于同时读取在多个行中的像素中存储的电信号;辐照开始判断部,用于判断开始从所述放射线源向所述图像捕捉面板发射放射线,在所述第一读出控制部读取的电信号的值变得大于可任意设置的阈值的情况下,判断所述放射线发射开始;以及全像素重置控制部,用于在所述辐照开始判断部判断所述放射线发射开始的情况下,丢弃所有像素中存储的电信号,以将所述图像捕捉面板切换到曝光状态。
在第八方面中,在所述第一读出模式下,基于从所述像素中读取的电信号来判断所述放射线发射开始。在判断所述放射线发射开始的情况下,停止读取所述电荷,以及将所述图像捕捉面板切换到蓄积状态。因此,在第八方面中,不需要同步图像捕捉定时,导致低成本。由于执行所述第一读出模式,直到判断所述放射线发射开始为止,因此可以移除在像素中存储的不必要的电荷,降低作为结果的放射线图像的噪声内容。
此外,在第八方面中,在判断所述放射线发射开始的情况下,丢弃在所述像素中存储的电信号。因此,所有像素在所述曝光时段开始时可以具有近似相同的电信号,以及几乎可以移除在像素之间的电信号差,以改进所述放射线图像的质量和S/N比。
根据本发明的第九方面的一种放射线图像捕捉系统具有:放射线源,用于输出放射线;多个放射线图像捕捉装置,用于获取放射线图像;以及控制单元,用于控制所述放射线源和所述放射线图像捕捉装置。所述放射线图像捕捉装置具有:放射线转换面板,包含以矩阵方式布置的用于将透过对象的放射线转换为电荷并存储所述电荷的多个像素;以及读出控制部,用于控制对在所述像素中存储的电荷的读取,以及用于基于所述电荷来输出放射线图像信息。所述读出控制部能够执行第一读出模式和第二读出模式。在所述第一读出模式下,同时读出在多个行中的像素中存储的电荷,并从而将在所述像素中存储的电荷读取为不用于形成所述放射线图像的第一电信号。在所述第二读出模式下,逐行读出在所述像素中存储的电荷,并从而将在所述像素中存储的电荷读取为用于形成所述放射线图像的第二电信号。在捕捉所述放射线图像的过程中,所述控制单元向所述放射线图像捕捉装置中的所述读出控制部发送用于执行所述第一读出模式的指令。接收到用于执行所述第一读出模式的所述指令的所述读出控制部采取行动以执行所述第一读出模式。之后,在所述放射线转换面板检测到所述放射线的情况下,执行所述第二读出模式以输出所述放射线图像信息。在该方面中,在所述图像捕捉过程中,可以将多个所述放射线图像捕捉装置用于形成所述放射线图像。因此,即使用户(如,放射技师)在选择放射线图像捕捉装置时犯下错误,也可以执行所述图像捕捉过程。此外,通过使用用于获取所述放射线图像信息的所述放射线转换面板来检测所述放射线。因此,不要求除了所述放射线转换面板之外的放射线检测装置,且可以在尺寸上减小所述放射线图像捕捉装置。
此外,在所述第一读出模式下,同时读出在多个行中的像素中存储的电荷,由此,可以快速和准确地判断所述放射线发射开始。从而,由于将像素中存储的电荷相加并读出,在所述放射线发射下获得比在没有所述放射线发射的情况下远远更大的值,由此,可以快速判断所述放射线发射开始。因此,可以容易地将所述放射线转换面板从用于读取多个行中的电荷的所述第一读出模式切换到用于逐行读取电荷的所述第二读出模式。因此,可以(使用更小量的放射线)在更短的辐照时间内判断所述放射线发射开始,使得可以高效地利用所述放射线的能量。
由于在所述第一读出模式下同时读出多个行,在所述第一读出模式下可以比逐行读取模式在更短的周期内控制每一行。因此,在获取放射线图像信息(其实际上用作放射线图像)的开始时,在将放射线转换面板从第一读出模式切换到第二读出模式的情况下,比在第二读出模式下检测到放射线发射的开始的情况下,在像素之间的电荷差更小。从而,在第九方面中,可以减少伪像的产生。
因此,在第九方面中,即使用户在选择放射线图像捕捉装置(如,电子卡匣)时犯下错误,也能更恰当地捕捉所述放射线图像。
在所述读出控制部接收到执行所述第一读出模式的指令之后,在所述第一读出模式下在像素中存储的电荷的量超过阈值的情况下,所述读出控制部可以判断发射放射线。
在多个放射线图像捕捉装置执行所述第一读出模式且装置之一检测到放射线的情况下,该一个装置可以向其他装置直接发送或通过控制单元发送检测信息。在其他装置接收到检测信息的情况下可以停止第一读出模式。在该情况下,除了(已检测到放射线的)该一个装置之外的放射线图像捕捉装置可以停止第一读出模式,使得有可能减少后续功耗。
在所述第一读出模式下,所述读出控制部可以仅读取部分像素中的电荷。在该情况下,在第一读出模式下,可以减少功耗或计算量。
所述控制单元可以接收从外部输入的放射线图像捕捉条件,且可以从多个装置中选择适用于图像捕捉条件的放射线图像捕捉装置。在该装置在第一读出模式下检测到放射线的情况下,控制单元可以向适用于图像捕捉条件的放射线图像捕捉装置发送用于执行第二读出模式的指令。控制单元可以向不适用于图像捕捉条件的放射线图像捕捉装置发送指令,该指令用于在该装置在第一读出模式下检测到放射线的情况下,向控制单元发送放射线检测信息,而不执行第二读出模式。在从不适用于图像捕捉条件的装置向控制单元发送放射线检测信息的情况下,控制单元可以向用户提供警告。在错误选择不适用于图像捕捉条件的装置的情况下,控制单元可以鼓励用户重启图像捕捉。
根据第九方面的一种放射线图像捕捉装置具有:放射线转换面板,包含以矩阵方式布置的用于将透过对象的放射线转换为电荷并存储所述电荷的多个像素;以及读出控制部,用于控制对在所述像素中存储的电荷的读取,以及用于基于所述电荷来输出放射线图像信息。所述读出控制部能够执行第一读出模式和第二读出模式。在所述第一读出模式下,同时读出在多个行中的像素中存储的电荷,并从而将在所述像素中存储的电荷读取为不用于形成所述放射线图像的第一电信号。在所述第二读出模式下,逐行读出在所述像素中存储的电荷,并从而将在所述像素中存储的电荷读取为用于形成所述放射线图像的第二电信号。在所述读出控制部从外部接收到用于执行放射线图像捕捉过程的指令时,所述读出控制部采取行动以执行所述第一读出模式。然后,在检测到所述放射线的情况下,所述读出控制部采取行动以执行所述第二读出模式,以输出所述放射线图像信息。
使用放射线图像捕捉系统来执行根据第九方面的一种用于捕捉放射线图像的方法,所述放射线图像捕捉系统具有:放射线源,用于输出放射线;多个放射线图像捕捉装置,用于获取放射线图像;以及控制单元,用于控制所述放射线源和所述放射线图像捕捉装置。所述放射线图像捕捉装置具有:放射线转换面板,包含以矩阵方式布置的用于将透过对象的放射线转换为电荷并存储所述电荷的多个像素;以及读出控制部,用于控制对在所述像素中存储的电荷的读取,以及用于基于所述电荷来输出放射线图像信息。所述读出控制部能够执行第一读出模式和第二读出模式。在所述第一读出模式下,同时读出在多个行中的像素中存储的电荷,并从而将在所述像素中存储的电荷读取为不用于形成所述放射线图像的第一电信号。在所述第二读出模式下,逐行读出在所述像素中存储的电荷,并从而将在所述像素中存储的电荷读取为用于形成所述放射线图像的第二电信号。在捕捉所述放射线图像的过程中,所述控制单元向所述放射线图像捕捉装置发送用于执行所述第一读出模式的指令。所述放射线图像捕捉装置接收到用于执行所述第一读出模式的所述指令,然后采取行动以执行所述第一读出模式。在所述放射线图像捕捉装置之一检测到所述放射线的情况下,执行所述第二读出模式以输出所述放射线图像信息。
根据第九方面的一种程序用于放射线图像捕捉装置,所述放射线图像捕捉装置具有:放射线转换面板,包含以矩阵方式布置的用于将透过对象的放射线转换为电荷并存储所述电荷的多个像素;以及读出控制部,用于控制对在所述像素中存储的电荷的读取,以及用于基于所述电荷来输出放射线图像信息。所述读出控制部采取行动,以执行第一读出模式和第二读出模式。在所述第一读出模式下,同时读出在多个行中的像素中存储的电荷,并从而将在所述像素中存储的电荷读取为不用于形成所述放射线图像的第一电信号。在所述第二读出模式下,逐行读出在所述像素中存储的电荷,并从而将在所述像素中存储的电荷读取为用于形成所述放射线图像的第二电信号。在所述放射线图像捕捉装置从外部接收到用于执行放射线图像捕捉过程的指令的情况下,所述读出控制部采取行动以执行所述第一读出模式。然后,在检测到所述放射线的情况下,所述读出控制部采取行动以执行所述第二读出模式,以输出所述放射线图像信息。
在第九方面中,即使所述用户在选择所述放射线图像捕捉装置(如,电子卡匣)时犯下错误,也能够更恰当地捕捉所述放射线图像。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的放射线图像捕捉系统的示意图;
图2是图1所示的电子卡匣的立体图;
图3是沿图2的线III-III所取的电子卡匣的横截面图;
图4是图3所示的放射线检测器中的3个像素的结构的示意图;
图5是图4所示的TFT和电荷存储部的示意结构图;
图6是图1所示的电子卡匣的电子结构的示意结构图;
图7是图6所示的放射线转换面板、栅极驱动部、电荷放大器、以及复用器部的详细视图;
图8是在顺序读出模式下从卡匣控制设备向栅极驱动部传输的输入信号以及从栅极驱动部向卡匣控制设备传输的输出信号的时间图;
图9是在扫描模式下从卡匣控制设备向栅极驱动部传输的输入信号以及从栅极驱动部向卡匣控制设备传输的输出信号的时间图;
图10是系统控制器和控制台的电子结构的示意结构图;
图11是图10所示的表的示例;
图12是在放射线图像捕捉系统中的系统控制器和控制台的操作的流程图;
图13是卡匣控制设备的操作的流程图;
图14是电子卡匣的操作的时间图;
图15是在将要捕捉的图像数目设置为2的情况下的电子卡匣的操作的时间图;
图16是示出了在读取第0行中的电荷的过程中检测到放射线之后将电子卡匣切换到蓄积状态,然后完成一个周期的扫描模式的情况下在一些行中的像素中存储的电荷的图;
图17是示出了在读取第238行中的电荷的过程中检测到放射线之后将电子卡匣切换到蓄积状态,然后完成一个周期的扫描模式的情况下在一些行中的像素中存储的电荷的图;
图18是示出了在检测到放射线之后将电子卡匣切换到蓄积状态,然后立刻停止在扫描模式下读取像素中的电荷的情况下各行中的像素中的电荷的图;
图19是修改示例3的电子卡匣的操作的时间图;
图20是根据修改示例4的放射线转换面板的部分详细视图;
图21是根据修改示例5的放射线转换面板的部分详细视图;
图22是根据修改示例7的放射线图像捕捉系统的示意图;
图23是图22所示的电子卡匣的电子结构的示意结构图;
图24是图22所示的系统控制器和控制台的电子结构的示意结构图;
图25是示出了修改示例7的操作的一部分的流程图;
图26是示出了修改示例7的操作的一部分的流程图;
图27是示出了修改示例7的操作的一部分的流程图;
图28是根据修改示例8的电子卡匣的电子结构的示意结构图;
图29是根据修改示例8的系统控制器和控制台的电子结构的示意结构图;
图30是根据修改示例8的在放射线图像捕捉系统中的系统控制器和控制台的操作的流程图;
图31是根据修改示例8的卡匣控制设备的操作的流程图;
图32是根据修改示例9的放射线转换面板的示意说明图;
图33是修改示例9的放射线转换面板的示意说明图;
图34是修改示例9的放射线转换面板的示意说明图;
图35是修改示例9的放射线转换面板的示意说明图;
图36是示出了修改示例10的操作的流程图;
图37是示出了修改示例10的操作的流程图;
图38是根据修改示例11的放射线转换面板、栅极驱动部、电荷放大器、以及复用器部的详细视图,其中,可以修改电荷放大器的增益;
图39A是具有两级可切换增益的电荷放大器的电路图;
图39B是具有三级可切换增益的电荷放大器的电路图;
图40是示出了在捕捉一个图像的过程中的电荷放大器增益切换和阈值设置的时间图;
图41是示出了在捕捉两个图像的过程中的电荷放大器增益切换和阈值设置的时间图;
图42是具有正常阈值监视部的电子卡匣的说明图;
图43是根据修改示例12的放射线转换面板、栅极驱动部、电荷放大器、以及复用器部的详细视图,配备有作为发射完成判断部的放射线检测传感器;
图44是根据修改示例13的电子卡匣的部分框图;
图45是掩蔽处理部的示例的电路图;
图46是示出了在检测到放射线之后将电子卡匣切换到蓄积状态,然后立刻停止在扫描模式下读取像素中的电荷的情况下在一些行中的像素中存储的电荷的图;
图47是根据修改示例14的电子卡匣的部分框图;
图48是全线激活电路的示例的电路图;
图49是示出了在读取第0行中的电荷的过程中检测到放射线之后将电子卡匣切换到曝光状态,完成一个周期的扫描模式,然后重置所有像素的情况下在一些行中的像素中存储的电荷的图;
图50是根据修改示例14的电子卡匣中的卡匣控制设备的操作的流程图;
图51是根据修改示例15的电子卡匣的部分框图;
图52是掩蔽处理部和全线激活电路的示例的电路图;
图53是示出了在检测到放射线之后将电子卡匣切换到曝光状态,立刻停止在扫描模式下读取像素中的电荷,以及重置所有像素的情况下在一些行中的像素中存储的电荷的图;
图54是根据修改示例15的电子卡匣中的卡匣控制设备的操作的流程图;
图55是根据修改示例16的放射线图像捕捉系统的示意图;
图56是修改示例16的放射线图像捕捉系统中的系统控制器和控制台的操作的流程图;
图57是根据修改示例16的卡匣控制设备的操作的流程图;以及
图58是根据修改示例17的在电子卡匣中不满足图像捕捉条件的卡匣控制设备的操作的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图来详细描述根据本发明的优选实施例的放射线图像捕捉装置和包含该装置在内的放射线图像捕捉系统。
图1是根据本发明的实施例的放射线图像捕捉系统10的示意图。放射线图像捕捉系统10具有:放射线装置18,用于向躺在图像捕捉台12(例如,床)上的患者的对象14施加放射线16;电子卡匣(放射线图像捕捉装置)20,用于检测已穿透对象14的放射线16并将检测到的放射线16转换为放射线图像;系统控制器24,用于控制整个放射线图像捕捉系统10;控制台26,用于接收医生、技师等(下文中称为用户)输入的操作;以及显示设备28,用于显示捕捉到的放射线图像等。
系统控制器24、电子卡匣20、以及显示设备28可以使用UWB(超宽带)、根据IEEE 802.11.a/b/g/n标准等的无线LAN、毫米波等经由无线通信向彼此发送信号以及从彼此接收信号。备选地,组件可以使用线缆经由有线通信来发送和接收信号。
系统控制器24连接到RIS(放射信息系统)30,RIS(放射信息系统)30一般管理在医院的放射科中处理的放射线图像和其他信息。RIS30连接到HIS(医院信息系统)32,HIS(医院信息系统)32一般管理医院中的医疗信息。
放射线装置18具有:放射线源34,用于发射放射线16;放射线控制单元36,用于控制放射线源34;以及放射线开关38。放射线源34向电子卡匣20施加放射线16。从放射线源34发射的放射线16可以是X射线、α射线、β射线、γ射线、电子束等。放射线开关38具有两级冲程类型。当用户将放射线开关38按到一半时,放射线控制单元36进行发射放射线16的准备。当完全按压放射线开关38时,从放射线源34发射放射线16。放射线控制单元36具有输入设备(未示出),且用户可以操作输入设备以设置放射线16的辐照时间、管电压、管电流等。放射线控制单元36采取行动以基于所设置的辐照时间等从放射线源34发射放射线16。
图2是图1所示的电子卡匣20的立体图,且图3是沿图2的线III-III所取的电子卡匣20的横截面图。电子卡匣20具有置于其上的面板单元52和控制单元54。面板单元52比控制单元54要薄。
面板单元52具有实质上矩形的外壳56,外壳56由对于放射线16可透过的材料制成。面板单元52具有图像捕捉面42,使用放射线16来辐照该图像捕捉面42。图像捕捉面42具有实质上位于中心处的导向线58,作为图像捕捉范围和对象14的位置的参考。导向线58的外框对应于指示放射线16的辐照场的图像可捕捉区域60。导向线58的中心位置(在导向线58之间的十字交叉)对应于图像可捕捉区域60的中心。
面板单元52具有包含闪烁器62和放射线转换面板64在内的放射线检测器(图像捕捉面板)66,且还具有用于驱动下文所述的放射线转换面板64的驱动电路设备106(参见图6)。闪烁器62用于将透过对象14的放射线16转换为可见荧光。放射线转换面板64是用于将来自闪烁器62的荧光转换为电信号的间接转换面板。从图像捕捉面42开始,将闪烁器62和放射线转换面板64按照该顺序布置在外壳56中,使用放射线16来辐照图像捕捉面42。放射线转换面板64可以是用于将放射线16直接转换为电信号的直接转换面板。在该情况下,不要求闪烁器62,使得放射线转换面板64对应于放射线检测器66。
控制单元54具有实质上矩形的外壳68,外壳68由对于放射线16不可透过的材料制成。外壳68沿着图像捕捉面42的一侧延伸,且控制单元54位于图像捕捉面42上的图像可捕捉区域60的外部。在该情况下,外壳68包含:用于控制面板单元52的卡匣控制设备(成像控制设备)122、用于存储捕捉到的放射线图像数据的缓冲存储器124、用于通过无线通信链路向系统控制器24发送信号并从系统控制器24接收信号的通信设备(第一通告设备或第一通信设备)、以及诸如电池之类的电源设备(电子电源)(参见图6)。电源设备128向卡匣控制设备122和通信设备126供电。
图4是在放射线检测器66中的3个像素的结构的示意图。在放射线检测器66中,TFT(场效应型薄膜晶体管)72和电荷存储部74、传感器部76、以及闪烁器62按该顺序堆叠在板70上。像素均包含电荷存储部74和传感器部76,且被以矩阵方式布置在板70上。每个TFT(开关元件)72输出与其相连的像素的电荷存储部74中的电荷。闪烁器62置于传感器部76上,且将透明绝缘膜78插在其间。使用荧光材料将闪烁器62形成为膜,该荧光材料将从上方(向远离板70的面)注入的放射线16转换为光。
从闪烁器62发射的光优选地具有在可见范围内的波长(360至830nm),且更优选地具有在绿色范围内的波长,以使用放射线检测器66来形成单色图像。在使用X射线作为用于图像捕捉的放射线16的情况下,闪烁器62的荧光材料优选地包含:硫氧化钆(gadolinium oxidesulfur,GOS)或碘化铯(CsI)。荧光材料特别优选地包含CsI(T1),其具有在X射线辐照下的范围为420至700nm的发射频谱。CsI(T1)呈现了可见范围中的565nm的发射峰值波长。
传感器部76具有:上电极80、下电极82、以及置于上和下电极80和82之间的光电转换薄膜84。上电极80优选地由至少对于闪烁器62的发射波长透明的导电材料构成,以从闪烁器62向光电转换薄膜84注入光。
光电转换薄膜84包含有机光电导体(OPC)。光电转换薄膜84吸收来自闪烁器62的光,并产生与吸收的光相对应的电荷。包含有机光电导体在内的光电转换薄膜84呈现具有在可见范围内的尖锐峰值的吸收频谱,且由此难以吸收除了来自闪烁器62的光之外的电磁波。从而,可以有效地避免光电转换薄膜74吸收放射线16,否则该放射线16将产生噪声。
光电转换薄膜84中的有机光电导体优选地具有接近闪烁器62的发射峰值波长的吸收峰值波长,以更有效率地吸收来自闪烁器62的光。理想的是:有机光电导体的吸收峰值波长等于闪烁器62的发射峰值波长。当在峰值波长之间的差足够小,则有机光电导体可以令人满意地吸收来自闪烁器62的光。具体地,在放射线16下,在有机光电导体的吸收峰值波长和闪烁器62的发射峰值波长之间的差优选地是10nm或更小,更优选地是5nm或更小。
这种满足上述要求的有机光电导体包括基于喹吖啶酮(quinacridone)有机化合物和基于酞菁(phthalocyanine)的有机化合物。例如,喹吖啶酮具有在可见范围中的吸收峰值波长560nm。因此,当使用喹吖啶酮作为有机光电导体,且使用CsI(Ti)作为闪烁器62的材料时,在上述峰值波长之间的差可以是5nm或更小,从而可以实质上最大化光电转换薄膜84所产生的电荷量。
可以通过一对电极80和82以及夹于其间的包含光电转换薄膜84在内的有机层来形成电磁波吸收/光电转换区域。可以通过堆叠或合并电磁波吸收组件、光电转换组件、电子传输组件、空穴传输组件、电子阻塞组件、空穴阻塞组件、结晶化避免组件、电极、层间接触增强组件等来形成有机层。有机层优选地包含有机p型或n型化合物。
有机p类型化合物(半导体)是主要以有机空穴传输化合物为代表的有机供体化合物(半导体),其具有电子提供属性。更具体地,在将两个有机化合物彼此接触使用的情况下,有机供体化合物是具有较低电离电位的一个化合物。从而,可以将具有电子提供属性的任何有机化合物用作有机供体化合物。
有机n类型化合物(半导体)是主要以有机电子传输化合物为代表的有机受体化合物(半导体),其具有电子接受属性。更具体地,在将两个有机化合物彼此接触使用的情况下,有机受体化合物是具有较高电子亲和力的一个化合物。从而,可以将具有电子接受属性的任何有机化合物用作有机受体化合物。在日本专利公开No.2009-032854中详细描述了可以用作有机p类型半导体和有机n类型半导体的化合物以及光电转换薄膜84的结构,且因此将省略对其的描述。
下电极82包含针对每个像素划分的薄膜。下电极82可以由透明或不透明的导电材料构成,且其优选示例包括铝和银。在传感器部76中,当在上电极80和下电极82之间施加预定偏置电压时,可以将在光电转换薄膜84中产生的电荷(空穴和电子)之一传输到上电极80,同时另一个可以传输到下电极82。在该实施例中,在放射线检测器66中,将线连接到上电极80,且从该线向上电极80施加偏置电压。偏置电压具有使得从光电转换薄膜84向上电极80传输电子且向下电极82传输空穴的极性。偏置电压可以具有与此相反的极性。
每个像素中的传感器部76至少包含:下电极82、光电转换薄膜84、以及上电极80。此外,传感器部76优选地包含电子阻塞薄膜86和空穴阻塞薄膜88中至少一项,且更优选地包含这二者,以避免暗电流增加。
可以在下电极82和光电转换薄膜84之间布置电子阻塞薄膜86。当在下电极82和上电极80之间施加偏置电压时,电子阻塞薄膜86可以避免从下电极82向光电转换薄膜84的电子注入,且从而可以避免暗电流增加。电子阻塞薄膜86可以由有机电子提供材料构成。可以根据相邻的下电极82和光电转换薄膜84等的材料来实际选择电子阻塞薄膜86的材料。优选地,电子阻塞薄膜86的材料具有比相邻下电极82的材料的功函数(Wf)大至少1.3eV的电子亲和力(Ea),且具有小于等于相邻光电转换薄膜84的材料的Ip的电离电位(Ip)。在日本专利公开No.2009-032854中详细描述了可以用作有机电子提供材料的材料,且因此下面将不详细描述这种材料。
从可靠实现暗电流减少效果以及避免传感器部76的光电转换效率降低的角度来说,电子阻塞薄膜86的厚度优选地是10至200nm,更优选地是30至150nm,特别优选地是50至100nm。
可以在光电转换薄膜84和上电极80之间布置空穴阻塞薄膜88。当在下电极82和上电极80之间施加偏置电压时,空穴阻塞薄膜88可以避免从上电极80向光电转换薄膜84的空穴注入,且从而可以避免暗电流增加。
空穴阻塞薄膜88可以由有机电子接受材料构成。从可靠实现暗电流减少效果以及避免传感器部76的光电转换效率降低的角度来说,空穴阻塞薄膜88的厚度优选地是10至200nm,更优选地是30至150nm,特别优选地是50至100nm。
可以根据相邻的上电极80和光电转换薄膜84等的材料来实际选择空穴阻塞薄膜88的材料。优选地,空穴阻塞薄膜88的材料具有比相邻上电极80的材料的功函数(Wf)大至少1.3eV的电离电位(Ip),且具有大于等于相邻光电转换薄膜84的材料的Ea的电子亲和力(Ea)。在日本专利公开No.2009-032854中详细描述了可以用作有机电子接受材料的材料,且因此下面将不详细描述这种材料。
图5是TFT72和电荷存储部74的示意结构图。在电荷存储部74中存储向下电极82传输的电荷,且将在电荷存储部74中存储的电荷转换为电信号并由TFT72输出。以俯视角度查看,包含电荷存储部74和TFT72在内的区域与下电极82部分重叠,使得TFT 72在每个像素中的厚度方向上与传感器部76重叠。优选地,包括电荷存储部74和TFT72在内的区域被下电极82完全覆盖,以最小化放射线检测器66的平面区域。
电荷存储部74通过导电材料线,电连接到对应的下电极82,该导电材料线沿着在板70和下电极82之间形成的绝缘膜90延伸。从而,可以将在下电极82中收集的电荷传输到电荷存储部74。
TFT72包含以下各项的堆叠:栅极92、栅绝缘薄膜94、以及有源层(沟道层)96。源极98和漏极100以预定距离置于有源层96上。有源层96包含非晶氧化物。有源层96的非晶氧化物优选地是包含以下至少一项在内的氧化物(例如,In-O氧化物):In、Ga、以及Zn,更优选地是包括以下至少两项在内的氧化物(例如,In-Zn-O氧化物、In-Ga氧化物、或Ga-Zn-O氧化物):In、Ga、以及Zn,以及特别优选地是包括In、Ga、以及Zn全部在内的氧化物。非晶In-Ga-Zn-O氧化物优选地是在结晶状态下的具有InGaO3(ZnO)m构成的非晶氧化物(其中m是小于6的自然数),且特别优选地是InGaZnO4。
当TFT72的有源层96包含非晶氧化物时,有源层96不吸收诸如X射线之类的放射线16,或仅吸收极少量的放射线16,由此可以有效地降低在TFT72中的噪声产生。可以在低温下将TFT 72的有源层96的非晶氧化物和光电转换薄膜84的有机光电导体形成为薄膜。因此,板70不限于高度耐热的衬底(如半导体衬底、石英衬底、或玻璃衬底),且还可以包含柔性材料(如,塑料)、芳纶(aramid)、或生物纳米纤维(bionanofiber)。具体地,板70可以是由以下各项制成的柔性衬底:聚酯(如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)、聚邻苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene phthalate)、或聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)等)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚醚砜(polyethersulfone)、聚芳酯(polyarylate)、聚酰亚胺(polyimide)、聚环烯(polycycloolefine)、降冰片烯树脂(norbornene resin)、聚三氟氯乙烯(poly(chlorotrifluoroethylene))等。在使用柔性塑料衬底的情况下,可以使得放射线检测器66更轻且更容易被携带。
芳纶可以经过200摄氏度或更高的高温下的工艺。因此,在使用芳纶的情况下,在高温下将透明电极材料硬化,以降低电阻,使用焊接回流工艺可以自动安装驱动器IC。此外,芳纶具有接近ITO(氧化铟锡)和玻璃的热膨胀系数,因此包含芳纶的板70在其制造之后不容易弯曲和开裂。此外,芳纶制成的板70可以比玻璃衬底等更薄。可以通过在超薄玻璃衬底上堆叠芳纶,来形成板70。
通过将透明树脂与由细菌(醋酸菌、木醋杆菌)产生的纤维素微纤丝束(cellulose microfibril bundle)(细菌纤维素)结合来制备生物纳米纤维。该纤维素微纤丝束具有50nm的宽度,其为可见光波长的1/10,并呈现高强度、高弹性、以及低热膨胀。可以通过以下方式来产生即使在包含60%到70%纤维的、在500nm波长下呈现出90%光透射率的生物纳米纤维:用透明树脂(如丙烯酸树脂或环氧树脂)注入细菌纤维素,然后固化树脂。生物纳米纤维具有与硅晶体相当的低热膨胀系数(3到7ppm)、与钢的强度相当的高强度(460MPa)、高弹性(30GPa)、以及高柔性,由此,由生物纳米纤维制成的板70可以比玻璃衬底等更薄。
在本实施例中,通过将TFT72和电荷存储部74、传感器部76、以及透明绝缘薄膜78按该顺序堆叠在板70上,并使用具有低光吸收的粘性树脂等将闪烁器62粘合到该堆叠上,来形成放射线检测器66。将包含板70至透明绝缘薄膜78在内的堆叠称为放射线转换面板64。
在放射线检测器66中,由几乎不吸收放射线16的有机光电导体构成光电转换薄膜84。因此,在本实施例的放射线检测器66中,即使在后侧辐照过程中放射线16穿过放射线转换面板64的情况下,也可以减少光电转换薄膜84吸收的放射线16的量,以避免对放射线16的灵敏度的劣化。在后侧辐照过程中,放射线16穿过放射线转换面板64并到达闪烁器62。当光电转换薄膜84由放射线转换面板64中的有机光电导体构成时,光电转换薄膜84几乎不吸收放射线16,以可以避免放射线16的衰减。因此,也可以在后侧辐照过程中合适地使用光电转换薄膜84。
图6是图1所示的电子卡匣20的电子结构的示意结构图。电子卡匣20具有包含像素102的结构,像素102以矩阵方式置于TFT 72上。像素102以矩阵方式布置,且均具有光电转换元件(未示出)。被从驱动电路设备106中的偏置电源108提供了偏置电压的像素102存储通过对可见光进行光电转换所产生的电荷。逐行顺序接通TFT 72,由此可以从信号线112中读取电荷信号(电信号)作为模拟像素信号值。尽管在图6中以4x4矩阵方式垂直和水平布置像素102和TFT 72,他们实际上以2880x2304的矩阵方式垂直和水平布置。
连接到像素102的TFT72与在行方向上延伸的栅极线110和在列方向上延伸的信号线112相连。栅极线110连接到驱动电路设备106中的栅极驱动部114,且信号线112通过电荷放大器(电信号放大器)116连接到驱动电路设备106中的复用器部118。复用器部118连接到用于将模拟电信号转换为数字电信号的AD转换部120。AD转换部120向卡匣控制设备122输出转换后的数字电信号(数字像素信号值,下文中也称为数字值)。
提供卡匣控制设备122用于控制整个电子卡匣20。卡匣控制设备122具有时钟电路(未示出),且还担当定时器。可以通过向其中安装预定程序,使用信息处理器(如,计算机)作为本实施例的卡匣控制设备122。
卡匣控制设备122与存储器124和通信设备126相连。存储器124存储数字像素信号值,且通信设备126向系统控制器24发送信号并接收信号。通信设备126向系统控制器24逐行顺序发送像素值,且从而发送包含以矩阵方式布置的像素值在内的一个图像(一帧图像)。电源设备128向卡匣控制设备122、存储器124、以及通信设备126供电。从卡匣控制设备122向偏置电源108供电,且通过偏置电源108向像素102供电。
卡匣控制设备122具有:第一读出控制部130、辐照开始判断部132、经过时间判断部(发射完成判断部或曝光完成判断部)134、以及第二读出控制部136。在扫描模式(第一读出模式)下,第一读出控制部130采取行动以同时读取在多个行(线)中的像素中存储的电荷。第一读出控制部130控制栅极驱动部114、电荷放大器116、复用器部118、以及AD转换部120,以执行扫描模式。
与下文中要描述的顺序读出模式(第二读出模式)相比较,扫描模式(第一读出模式)是能够在更短时间内读取一帧图像数据的快速读出模式。
下面将描述扫描模式的概述。在扫描模式中,例如栅极驱动部114向第0行和第2行的栅极线110输出栅极信号,由此,接通第0行和第2行中的TFT72(激活第0行和第2行),以通过信号线112来同时读取在第0行和第2行中的像素102中存储的电荷。向每列的电荷放大器116输出每列中的读取的电荷作为电荷信号(像素值)。由于同时读出在第0行和第2行中的像素102中存储的电荷,向电荷放大器116发送的电信号是在第0行和第2行中的像素102中存储的电信号的和。从而,在每列中,将第0行和第2行中的像素102中存储的电荷求和,且向每列中的电荷放大器116输出电信号的和。可以用这种方式将第0行和第2行中的像素102中的电荷求和并读出。
电荷放大器116将输入的电荷信号转换为电压信号,并向复用器部118输出该电压信号。复用器部118顺序选择输入的电压信号,并向AD转换部120输出电压信号。AD转换部120将输入的电压信号转换为数字信号,并输出数字信号。因此,在每列中,将第0行和第2行中的像素102中存储的电信号(像素值)求和,并从AD转换部120输出,作为数字电信号(像素值)。从AD转换部120向卡匣控制设备122传输数字电信号(像素值)。在卡匣控制设备122中,在存储器124中存储传输的数字值。从而,存储器124存储包括在每列中求和的第0行和第2行的信号在内的图像数据。
在如上所述读出在第0行和第2行中的像素102中存储的电荷之后,栅极驱动部114向第1和第3行中的栅极线110发送栅极信号,由此,接通第1行和第3行中的TFT72(激活第1行和第3行),以通过信号线112来同时读取在第1行和第3行中的像素102中存储的电荷(电信号)。以上述方式向卡匣控制设备122传输读取的电信号,并将其存储为存储器124中的数字信号。
当如下文要描述的辐照开始判断部132判断放射线16的发射开始时,第一读出控制部130停止扫描模式。在此时未完成一帧图像数据的读取的情况下,在完成读取一帧图像数据之后停止扫描模式。
由于以这种方式在扫描模式下读出在像素102中存储的电荷,可以在短时间内读出一帧图像数据,且可以在短时间内移除像素102中的噪声电荷。由于以该方式在扫描模式下读出像素102中存储的电荷,当判断放射线16的发射开始时,可以将电子卡匣20容易地切换到曝光状态下。此外,可以减少具有图像信息的放射线16的丢失。相反地,在下文要描述的顺序读出模式下移除像素102中的噪声电荷的情况下,花费长时间来读取一帧图像数据。在该情况下,在读取一帧图像数据的过程期间,当判断放射线16的发射开始时,不能容易地将电子卡匣20切换到曝光状态。此外,增加了具有图像信息的放射线16的损耗。
辐照开始判断部132判断第一读出控制部130读取的且在存储器124中存储的数字值是否大于阈值。当数字值变得大于阈值时,判断放射线16的发射开始。从而,辐照开始判断部132基于对获得的数字值是否大于阈值的判断来检测放射线16。在未发射放射线16的情况下,在像素102中仅存储少量噪声电荷。在发射放射线16并将放射线16注入电子卡匣20的情况下,与未发射放射线16的情况相比,在像素102中存储更大量的电荷。因此,在扫描模式下读取的电信号转换来的数字信号变得大于阈值的情况下,可以判断放射线16的发射开始。
由于在扫描模式下同时读出在多个行的像素102中存储的电荷,可以快速并准确地判断放射线16的发射开始。如果发射放射线16,获得的数字电信号具有显著高的强度,因为将像素102中的电荷求和。因此,可以快速判断放射线16的发射开始。即使在不将像素102中存储的电荷求和的情况下,通过使用更小的阈值,也可以快速检测放射线16的发射开始。然而,在本情况下,增加噪声电信号与阈值的比率,由此不能准确地检测放射线16的发射开始。阈值可以由用户任意设置。
经过时间判断部134判断在放射线16的发射开始之后是否已经过了预定时间。预定时间可以是从放射线源34发射放射线16的时间,且可以是电子卡匣20曝光在放射线16下以形成放射线图像的时间。预定时间存储在存储器124中。
在顺序读出模式(第二读出模式)下,第二读出控制部136采取行动以逐行顺序读取在像素102中存储的电荷。第二读出控制部136控制栅极驱动部114、电荷放大器116、复用器部118和AD转换部120,以执行顺序读出模式。
下面将描述顺序读出模式的概述。在顺序读出模式中,栅极驱动部114向第0行中的栅极线110输出栅极信号,由此,接通第0行中的TFT 72(激活第0行),以通过信号线112来读取在第0行中的像素102中存储的电荷。向每列的电荷放大器116输出每列中的读取的电荷作为电荷信号(像素值)。电荷放大器116将输入的电荷信号转换为电压信号,并向复用器部118输出该电压信号。AD转换部120将第0行的像素102中的电信号(像素值)转换为数字信号,并向卡匣控制设备122发送该数字信号。在存储器124中存储发送的数字信号。从而,存储器124存储第0行的图像数据。
在如上所述读出在第0行的像素102中存储的电荷之后,栅极驱动部114向第1中的栅极线110发送栅极信号,由此,接通第1行中的TFT72(激活第1行),以通过信号线112来读取在第1行中的像素102中存储的电荷(电信号)。向卡匣控制设备122传输读取的电信号,并将其存储为存储器124中的数字信号。
在读出第1行中的像素102中存储的电荷之后,栅极驱动部114采取行动以读取在第2行中的像素102中存储的电荷,然后读取在第3行中的像素102中存储的电荷。
卡匣控制设备122通过通信设备126向系统控制器24顺序发送在存储器124中存储的每行的图像数据。从而,逐行顺序发送各行的一行图像数据。备选地,可以统一发送各行的一行图像数据,作为一帧图像数据。
图7是图6所示的放射线转换面板64、栅极驱动部114、电荷放大器116、以及复用器部118的详细视图。栅极驱动部114具有12个栅极驱动电路150(第1至第12栅极驱动电路150),其各自与240个栅极线110相连。240个栅极线110通过TFT 72连接到像素102,且每个栅极驱动电路150读取在与其相连的像素102中存储的电荷。从而,每个栅极驱动电路150具有相关联的读出区域(第0行至第239行),并读取在该区域中的像素102中存储的电荷。第1至第12栅极驱动电路150一般被称为栅极驱动电路150。
复用器部118包含9个复用器152(第1至第9复用器152),其各自与256个信号线112相连。每个复用器152具有相关联的读出区域(第0列至第255列),且通过电荷放大器116将区域中的像素102中的电荷信号输入复用器152。第1至第9复用器152一般被称为复用器152。因此,放射线转换面板64具有以垂直和水平布置的2880(240x12)x2304(256x9)个像素102和TFT72。
AD转换部120包含9个A/D转换器154(第1至第9A/D转换器154)。从复用器152向A/D转换器154输出电压信号。具体地,从第1复用器152向第1A/D转换器154发送电压信号输出,且从第2复用器152向第2A/D转换器154发送电压信号输出。从而,以该方式向对应A/D转换器154发送来自每个复用器152的电压信号输出。A/D转换器154将输入的电压信号转换为数字电压信号。第1至第9A/D转换器154一般被称为A/D转换器154。
由栅极驱动电路150来逐行顺序接通TFT 72。从而,逐行顺序读取像素102中存储的电荷,并通过信号线112将其向电荷放大器116输出作为电荷信号。具体地,每个栅极驱动电路150从与其相连的多个栅极线110中选择第0行的栅极线110(要在第1过程中读取的),并向所选栅极线110输出栅极信号,由此,接通第0行中的TFT 72,以读取第0行中的像素102中存储的电荷。在读出第0行中像素102中存储的电荷之后,栅极驱动电路150选择第1行的栅极线110(要在第2过程中读取的),并向所选栅极线110输出栅极信号,由此,接通第1行中的TFT72,以读取第1行中的像素102中存储的电荷。然后,栅极驱动电路150选择第2行、第3行、...以及第239行(要在最后过程中读取的)的栅极线110,并向所选栅极线110顺序输出栅极信号,由此,逐行顺序接通各行中的TFT 72,以读取在各行中的像素102中存储的电荷。
通过信号线112向列中的电荷放大器116输入在每列中读取的电荷。电荷放大器116具有:运算放大器(OA)156、电容器158、以及开关160。在开关160处于断开状态下,电荷放大器116将输入到运算放大器156的电荷信号转换为电压信号,并输出电压信号。电荷放大器116使用由卡匣控制设备122设置的增益来放大电信号,并输出放大后的信号。在开关160处于接通状态的情况下,由电容器158和开关160的闭合电路来发射电容器158中存储的电荷,且通过闭合开关160和运算放大器156向GND(大地电势)发射像素102中存储的电荷。将包含接通开关160以向GND(大地电势)发射像素102中存储的电荷的该操作称为重置操作(空读取操作)。从而,在重置操作中,不向复用器部118和AD转换部120输出,而是丢弃,与像素102中存储的电荷信号相对应的电压信号。在本实施例中,“读取在像素102中存储的电荷”意味着向复用器部118和AD转换部120输出与在像素102中存储的电荷相对应的电压信号。
向复用器152输出由电荷放大器116转换的电压信号。复用器152基于来自卡匣控制设备122的控制信号来顺序选择并输出输入的电压信号。A/D转换器154将从复用器152传输的电压信号转换为数字信号,并向卡匣控制设备122输出转换后的数字信号。
图8是在顺序读出模式下从卡匣控制设备122向栅极驱动部114传输的输入信号以及从栅极驱动部114向卡匣控制设备122传输的输出信号的时间图。在正常读出模式下,卡匣控制设备122向第一栅极驱动电路150发送输入信号(驱动信号)a1。当输入驱动信号a1时,第一栅极驱动电路150选择第0行中的相关联的栅极线110,然后顺序选择其他行中的那些,并且向所选栅极线110逐行顺序输出栅极信号。然后,顺序接通TFT72,且逐行读出在像素102中存储的电信号。在选择最终行(第239行)的情况下,第一栅极驱动电路150向卡匣控制设备122发送输出信号(结束信号)b1。当卡匣控制设备122接收结束信号b1时,卡匣控制设备122向第二栅极驱动电路150发送输入信号(驱动信号)a2。
在输入输入信号a2的情况下,第二栅极驱动电路150选择第0行中的相关联栅极线110,然后顺序选择其他行中的那些,并向所选栅极线110逐行顺序输出栅极信号。然后,顺序接通TFT72,且逐行读出在像素102中存储的电荷。当选择最终行(第239行)时,第二栅极驱动电路150向卡匣控制设备122发送输出信号(结束信号)b2。当卡匣控制设备122接收结束信号b2时,卡匣控制设备122向第三栅极驱动电路150发送输入信号(驱动信号)a3。在第一至第十二栅极驱动电路150中重复这种过程。
从而,向第一至第十二栅极驱动电路150输入驱动信号a1至a12,且逐行顺序读出在像素102中存储的电荷。因此,逐行顺序读出在放射线转换面板64上第0行至第2879行中的像素102中存储的电荷。在该顺序读出模式下,考虑捕捉到的放射线图像的质量,其花费大约173 μsec来读取在一行的像素102中存储的电荷。因此,在顺序读出模式下,花费大约500msec(173μsec/行x2880线)来读取所有行(2880行)中的电荷。
图9是在扫描模式下从卡匣控制设备122向栅极驱动部114传输的输入信号以及从栅极驱动部114向卡匣控制设备122传输的输出信号的时间图。在扫描模式下,卡匣控制设备122向第一至第十二栅极驱动电路150同时发送输入信号c1至c12。当输入驱动信号c1至c12时,第一至第十二栅极驱动电路150各自选择第0行中的相关联的栅极线110,然后顺序选择其他行中的那些,并且向所选栅极线110输出栅极信号。然后,在每个栅极驱动电路150的相关联的读出区域中,逐行顺序接通TFT72,且逐行顺序读出在像素102中存储的电荷。
具体地,在栅极驱动电路150的相关联读出区域中,同时读出在第0行中的像素102中存储的电荷,然后同时读出在第一行中的像素102中存储的电荷。从而,在栅极驱动电路150中同时执行在相关联读出区域中逐行顺序读取在像素102中存储的电荷的过程。因此,在每一列中将栅极驱动电路150读取的像素102中的电荷求和。例如,在栅极驱动电路150同时读取第0行中像素102中存储的电荷的情况下,在每列中将第0行读取的电荷求和。将每列中的电荷的和输入到每列中的电荷放大器116。当选择最终行(第239行)时,栅极驱动电路150向卡匣控制设备122发送输出信号(结束信号)d1至d12。
在扫描模式下,必须缩短读取像素102中存储的电荷所需的时间。然而,当过度缩短读取电荷的时间时,不能移除像素102中存储的过度电荷,且不能用极佳的质量来捕捉放射线图像。为了满足这两个要求,在21μsec的时间中读出一行中的像素102中存储的电荷。因此,在扫描模式下,其花费约5msec(21μsec x2880线x(1/12))来读取所有行(2880行)中的电荷。从而,在扫描模式下读取所有行中像素102中存储的电荷所需的时间是在顺序读出模式下的时间的1/100。应当注意到:将(21μsec x2880线)乘以(1/12)是因为在扫描模式下同时读出在12行中的像素102中存储的电荷。
电子卡匣20至少具有:以矩阵方式布置的多个像素102、以矩阵方式布置的用于读取在像素102中存储的电信号的多个TFT 72、与行方向平行延伸且各自连接到一行中的TFT 72的多个栅极线110、与列方向平行布置且各自与多个栅极线110相连以逐行向TFT72发送栅极信号的多个栅极驱动电路150、以及与列方向平行延伸以读取在像素102中存储的电信号的多个信号线112。
TFT72具有连接到栅极线110的栅极、连接到像素102的源极、以及连接到信号线112的漏极。当输入驱动信号a或c时,栅极驱动电路150顺序选择与其相连的栅极线110,向所选栅极线110发送栅极信号,以顺序接通TFT 72,并通过信号线112逐行顺序读取与其相连的像素102中存储的电信号。
在扫描模式下,第一读出控制部130向栅极驱动电路150同时发送驱动信号c,以及同时读取在多个行中的像素102中存储的电信号。
在顺序读出模式下,卡匣控制设备122中的第二读出控制部136向栅极驱动电路150顺序发送驱动信号,以顺序驱动栅极驱动电路150,以及逐行顺序读取在像素102中存储的电信号。
图10是系统控制器24和控制台26的电子结构的示意结构图。控制台26具有:用于接收用户的输入操作的输入单元200、用于控制整个控制台26的控制单元202、用于显示图像以帮助用户的输入操作的显示单元(第二通告设备)204、以及用于向系统该控制器24发送信号以及从系统控制器24接收信号的接口I/F 206。
系统控制器24具有:用于向控制台26发送信号并从控制台26接收信号的接口I/F210、用于控制整个放射线图像捕捉系统10的控制单元(图像捕捉菜单设置单元、指令信号产生单元、控制单元)212、用于通过无线通信链路向电子卡匣20和显示设备28发送信号并从电子卡匣20和显示设备28接收信号的通信单元(第二通信设备、发送单元)214、用于记录通过通信单元214从电子卡匣20传输的图像数据的记录单元(图像捕捉历史记录单元)216、程序等、以及具有表218的数据库220,表218存储包括与成像区域和诊断部位相关联的放射线16的辐照时间在内的图像捕捉条件。接口I/F206和接口I/F210通过线缆230相连。输入单元200具有鼠标、键盘等(未示出),且向控制单元202发送由用户输入的操作信号。
控制单元202采取行动以显示屏幕(包含图像捕捉菜单),用户在显示单元204上向显示屏幕输入成像区域(成像区域)和诊断部位(关注区域)以及要捕捉的图像数目,使得利用显示单元204作为GUI(图形用户界面)。医生在看着显示单元204上的屏幕(包含图像捕捉菜单)时操作输入单元200,以选择成像区域、诊断部位、和要捕捉的图像数目。成像区域(成像区域)是患者的经历放射线图像捕捉过程的身体区域,如胸部、下腹部、或腿部。诊断部位(关注区域)是使用通过放射线图像捕捉过程获得的图像来检查的身体部位。即使成像区域是胸部,诊断部位也可以不同,例如循环器官、肋骨、心脏等。
控制单元202通过接口I/F206和210向系统控制器24中的控制单元212发送(包含以下各项的图像捕捉菜单)由用户选择的成像区域、诊断部位、以及要捕捉的图像数目。在控制单元212中,图像捕捉条件设置部(辐照时间设置部)222采取行动,以设置与从控制台26发送的(由用户选择的)成像区域和诊断部位相对应的图像捕捉条件。具体地,图像捕捉条件设置部222从表218中读取与(用户选择的)成像区域和诊断部位相对应的图像捕捉条件,并将读取的图像捕捉条件设置为用于以下放射线图像捕捉过程的条件。图像捕捉条件设置部222通过通信单元214至少向电子卡匣20发送在所设置的图像捕捉条件中包括的辐照时间条件。在电子卡匣20中,在存储器124中存储发送的辐照时间。将存储的辐照时间用作上述预定时间。
在控制单元212中,图像数目设置部224采取行动,以设置从控制台26发送的(由用户选择的)要捕捉的图像数目。图像数目设置部224通过通信单元214向电子卡匣20发送所设置的图像数目。在电子卡匣20中,在存储器124中存储发送的图像数目。在控制单元212中,图像记录控制部226采取行动,以在记录单元216中记录(从电子卡匣20通过通信单元214发送的)一帧图像数据。
图11是表218的示例。在表218中,将包括辐照时间、管电压、和管电流在内的图像捕捉条件与成像区域和诊断部位相关联的加以记录。成像区域包括多个诊断部位,且图像捕捉条件与不为相关联的加以记录。例如,在成像区域是胸部的情况下,其包括多个诊断部位,如循环器官、肋骨、以及心脏,且图像捕捉条件与部位相关联的加以记录。如果成像区域是胸部且诊断部位是循环器官,则辐照时间是200msec,管电压是100kV,且管电流是10mA。用户可以操作控制台26中的输入单元200,以修改在表218中记录的信息。
下面将参照图12和13的流程图来描述放射线图像捕捉系统10的操作。图12是放射线图像捕捉系统10中的系统控制器24和控制台26的操作的流程图,且图13是卡匣控制设备122的操作。将首先描述系统控制器24和控制台26的操作,然后下面将描述卡匣控制设备122的操作。
在控制台26中,控制单元202判断用户是否操作输入单元200以选择成像区域、诊断部位、和要捕捉的图像数目(步骤S1)。在该步骤中,控制单元202采取行动以在显示单元204上显示图像,用户使用该图像来选择成像区域、诊断部位、和图像数目。用户可以在观看显示的图像的同时选择患者的经过放射线图像捕捉过程的成像区域和诊断部位。
在步骤S1中判断未选择成像区域、诊断部位、和图像数目的情况下,放射线图像捕捉系统10保持在步骤S1中,直到选择了它们。
当在步骤S1中判断用户选择了成像区域、诊断部位和图像数目时,图像捕捉条件设置部222从表218中读取与用户选择的成像区域和诊断部位相对应的图像捕捉条件,并将读取的图像捕捉条件设置为用于后续放射线图像捕捉过程的条件,且图像数目设置部224设置用户所选的图像数目(步骤S2)。具体地,当用户操作输入单元200来选择成像区域等时,控制单元202通过接口I/F206和210向系统控制器24中的控制单元212输出所选的成像区域等。然后,在控制单元212中,图像捕捉条件设置部222设置与从控制台26发送的成像区域和诊断部位相对应的图像捕捉条件,并设置从控制台26发送的图像数目。系统控制器24可以通过接口I/F210和206向控制单元202输出设置图像捕捉条件,且控制单元202可以采取行动以在显示单元204上显示设置的图像捕捉条件和设置的图像数目。在该情况下,用户可以在视觉上识别设置的图像捕捉条件的内容。
为了在设置的图像捕捉条件下从放射线源34发射放射线16,用户操作放射线控制单元36中的输入设备,使得放射线控制单元36设置与系统控制器24中设置的条件相等的图像捕捉条件。例如,放射线装置18可以具有等于表218的表,且用户可以从表中选择成像区域和诊断部位,以设置相等的图像捕捉条件。备选地,用户可以直接输入辐照时间、管电压、管电流等。
在设置图像捕捉条件之后,控制单元212通过通信单元214向电子卡匣20发送启动信号,由此启动电子卡匣20(步骤S3)。电子卡匣20处于睡眠状态,直到发送了启动信号。睡眠状态是这样一种状态:至少不向放射线转换面板64和驱动电路设备106供电。当启动电子卡匣20时,电子卡匣20采取行动以执行扫描模式。在启动之后,电子卡匣20可以采取行动,以在扫描模式之前执行重置操作。
图像捕捉条件设置部222和图像数目设置部224通过通信单元214向电子卡匣20发送设置的辐照时间和设置的图像数目(步骤S4)。
控制单元212判断是否接收来自电子卡匣20的读出开始信号(步骤S5)。读出开始信号包括开始在顺序读出模式下读取在像素102中存储的电荷的指令。
如果在步骤S5中判断未接收到读出开始信号,则放射线图像捕捉系统10保持在步骤S5中,直到接收到读出开始信号。当判断接收到读出开始信号时,图像记录控制部226判断是否发送一行图像数据(步骤S6)。逐行顺序读出一行图像数据,且电子卡匣20向系统控制器24顺序输出一行图像数据。从而,向系统控制器24顺序发送一行图像数据。
如果在步骤S6中判断发送了一行图像数据,图像记录控制部226采取行动以在控制单元212中的缓冲存储器(未示出)中存储发送的一行图像数据(步骤S7)。
图像记录控制部226判断是否完成了对一帧图像数据的读出(步骤S8)。如果完成了对一帧图像数据的读出,电子卡匣20向系统控制器24输出读出结束信号。在图像记录控制部226接收到读出结束信号的情况下,判断完成了一帧图像数据的读出。
如果在步骤S8中判断未完成一帧图像数据的读取,放射线图像捕捉系统10返回步骤S6,且重复上述步骤。
如果在步骤S8中判断完成了一帧图像数据的读出,根据在缓冲存储器中存储的一帧图像数据来创建图像文件,且在记录单元216中记录该图像文件(步骤S9)。
图像记录控制部226判断发送的图像数据是否满足在步骤S2中设置的所需图像数目(步骤S10)。如果在步骤S10中判断发送的图像数据少于设置的图像数目,放射线图像捕捉系统10返回步骤S6。当判断发送的图像数据满足设置的图像数目时,完成过程。
下面将参照图13的流程图和图14的时间图来描述电子卡匣20的操作。当从系统控制器24发送启动信号时,启动电子卡匣20,且卡匣控制设备122采取行动以在存储器124中存储从系统控制器24发送的辐照时间和图像数目(步骤S21)。
然后,卡匣控制设备122中的第一读出控制部130采取行动,以开始执行扫描模式(步骤S22)。当开始扫描模式时,第一读出控制部130向栅极驱动电路150输出驱动信号c。当接收到驱动信号c时,每个栅极驱动电路150顺序选择第0行至最终行中与其相连的栅极线110,并向所选栅极线110输出栅极信号。从而,每个栅极驱动电路150逐行顺序读取在相关联的读出区域中的第0行至最终行中的像素102中存储的电荷。因此,在多个栅极驱动电路150中同时执行在相关联读出区域中逐行顺序读取在像素102中存储的电荷的过程。在每列中将读取的电荷求和。
具体地,同时读出在栅极驱动电路150的相关联读出区域中的第0行中的像素102中存储的电荷,在每列中求和,并向每列中的电荷放大器116输出。然后,同时读出在栅极驱动电路150的相关联读出区域中的第1行中的像素102中存储的电荷,在每列中求和,并向每列中的电荷放大器116输出。在第2至第239行中也重复各步骤。
向电荷放大器116发送逐行顺序读出且在每列中求和的一行电荷,通过复用器部118和AD转换部120传输,并存储在存储器124中作为数字电信号。从而,在存储器124中顺序存储求和的一行图像数据。当读出第239行中的像素102中存储的电荷时,栅极驱动电路150向卡匣控制设备122发送结束信号d。
第一读出控制部130在实现扫描模式时,控制处于断开状态下的电荷放大器116的开关160。从而,电荷放大器116可以输出发送的电荷信号作为电压信号。在启动之后,卡匣控制设备122可以采取行动,以在开始扫描模式之前执行重置操作。当在启动之后已经过了预定时间(例如,10秒)时,第一读出控制部130可以开始扫描模式。
辐照开始判断部132判断在存储器124中存储的数字电信号是否大于阈值(步骤S23)。当从放射线源34向电子卡匣20发射放射线16时,在存储器124中存储的数字电信号变得大于阈值。从而,基于数字电信号是否大于阈值来检测是否发射了放射线16。当在步骤S23中判断电信号不大于阈值时,电子卡匣20保持在步骤S23中,直到判断信号大于阈值。当从栅极驱动电路150向卡匣控制设备122发送结束信号d1至d12时(读出一帧电荷),第一读出控制部130向栅极驱动电路150再次输出驱动信号c1至c12。扫描模式的一个周期包括从向栅极驱动电路150输入驱动信号c1至c12到输出结束信号d1至d12为止的步骤。在相同定时从栅极驱动电路150发送结束信号d1至d12。
当在步骤S23中判断存储器124中存储的数字电信号大于阈值时,辐照开始判断部132判断放射线源34开始发射放射线16(步骤S24)。
当在扫描模式下用户将放射线开关38按下一半时,放射线控制单元36进行施加放射线16的准备。然后,当用户完全按下放射线开关38时,放射线控制单元36采取行动以从放射线源34发射放射线16持续预定时间。由于放射线控制单元36采取行动以在与如上所述用户选择的成像区域和诊断部位相对应的图像捕捉条件下发射放射线16,该预定时间是与用户选择的成像区域和诊断部位相对应的辐照时间。在捕捉多个图像的情况下,用户以特定时间间隔操作放射线开关38,以从放射线源34施加放射线16。
当在步骤S24中判断放射线16发射开始时,卡匣控制设备122采取行动以启动定时器(步骤S25),且第一读出控制部130判断在扫描模式下是否完全读出在所有像素102中存储的电荷(是否完全读取一帧电荷)(步骤S26)。从而,在判断放射线16发射开始之后,第一读出控制部130判断是否完成扫描模式的一个周期。具体地,在判断放射线16发射开始之后,第一读出控制部130判断是否从栅极驱动电路150发送结束信号d1至d12。
如果在步骤S26中判断不完全读出在所有像素102中存储的电荷,则电子卡匣20保持在步骤S26中,直到完全读出电荷。在判断完全读出在所有像素102中存储的电荷的情况下,执行放射线图像捕捉过程,且从而施加放射线16,且读出通过放射线16曝光在像素102中存储的电荷。具体地,第一读出控制部130停止扫描模式以开始曝光,且将电子卡匣20切换到曝光状态(步骤S27)。在该步骤之后,即使向卡匣控制设备122发送结束信号d1至d12,第一读出控制部130也不向栅极驱动电路150输出驱动信号c1至c12。在停止扫描模式的同时,第一读出控制部130采取行动以接通电荷放大器116的开关160。因此,可以丢弃在电容器158中存储的不必要的电荷,以改进放射线图像质量。
如图14所示,直到判断从放射线源34开始发射放射线16为止,重复扫描模式。时刻t1表示判断放射线16发射开始的点,以及箭头A表示扫描模式的一个周期,在大约5msec中执行扫描模式的一个周期。在判断放射线16发射开始之后,当完成扫描模式正在进行的周期时,停止扫描模式,使得将电子卡匣20切换到曝光状态。
在步骤S27中停止扫描模式之后,经过时间判断部134判断从判断放射线16发射开始之后是否已经过了预定时间(步骤S28)。当在步骤S28中经过时间判断部134判断从放射线16发射开始之后尚未经过预定时间,则电子卡匣20保持在步骤S28中,直到预定时间经过。预定时间是与用户选择的成像区域和诊断目的相对应的辐照时间,且因此经过时间判断部134在步骤S28中判断是否完成了放射线16的发射。从而,在停止扫描模式之后,继续放射线图像捕捉过程的曝光,直到预定时间经过。
在步骤S28中判断从放射线16发射开始之后已经过了预定时间的情况下,停止曝光,且第二读出控制部136采取行动以开始顺序读出模式,该顺序读出模式用于读取使用放射线16通过曝光所产生的电荷(步骤S29)。在该步骤中,在顺序读出模式开始之前、开始时、或开始之后,第二读出控制部136通过通信设备126向系统控制器24输出读出开始信号。因此,系统控制器24检测将从电子卡匣20发送放射线图像数据,并进行用于接收图像数据的准备。
在顺序读出模式下,第二读出控制部136向第一栅极驱动电路150输出驱动信号a1。当输入驱动信号a1时,第一栅极驱动电路150顺序选择第0行至最终行中的相关联的栅极线110,向所选栅极线110输出栅极信号,以及逐行顺序读取在相关联区域的第0行至最终行的像素102中存储的电荷。从而,第一栅极驱动电路150逐行顺序读取在相关联区域的第0行至第239行的像素102中存储的电荷。当选择第239行时,第一栅极驱动电路150向卡匣控制设备122发送结束信号b1。
当输入结束信号b1时,第二读出控制部136向第二栅极驱动电路150发送驱动信号a2。在第一至第十二栅极驱动电路150中重复这种过程。因此,逐行顺序读出在放射线转换面板64上第0行至第2879行的像素102中存储的电荷。将逐行顺序读出的电荷输入到每列的电荷放大器116中,通过复用器部118和AD转换部120来传输,并存储在存储器124中作为数字电信号。从而,在存储器124中顺序存储逐行获得的一行图像数据。
在图14中,时刻t3表示在步骤S28中判断已经过预定时间的点,且在与时刻t3大约相同的时间上或紧接在时刻t3之后,开始顺序读出模式。第二读出控制部136在与顺序读出模式的开始相同的时间上向系统控制器24发送读出开始信号。箭头B表示顺序读出模式的一个周期,在大约500msec中执行顺序读出模式的一个周期。在将驱动信号a1输入到第一栅极驱动电路150之后,执行顺序读出模式的一个周期,直到第十二栅极驱动电路150输出结束信号b12。
在实现顺序读出模式期间,卡匣控制设备122控制处于断开状态下的电荷放大器116的开关160。从而,电荷放大器116可以输出发送的电荷信号作为电压信号。
在开始顺序读出模式之后,卡匣控制设备122开始向系统控制器24顺序发送(逐行获得的)一行图像数据(步骤S30)。从而,在存储器124中存储一行图像数据,并通过通信设备126向系统控制器24发送。
第二读出控制部136判断在顺序读出模式下是否完全读出在所有像素102中存储的电荷(是否完全读出电荷的一帧)(步骤S31)。从而,第二读出控制部136判断是否完成顺序读出模式的一个周期。具体地,第二读出控制部136判断是否从第十二栅极驱动电路150发送了结束信号b12。
在步骤S31中判断未完全读出在所有像素102中存储的电荷的情况下,电子卡匣20保持在步骤S31中,直到完全读出电荷。在判断完全读出所有像素102中存储的电荷的情况下,第二读出控制部136停止顺序读出模式(步骤S32)。在该步骤中,第二读出控制部136通过通信设备126向系统控制器24输出读出结束信号。
卡匣控制设备122判断捕捉到的图像数目是否达到在步骤S21中存储的(由用户设置的)设置图像数目,从而判断执行的曝光和顺序读出过程是否满足在步骤S21中存储的设置图像数目的条件(步骤S33)。当在步骤S33中判断捕捉的图像数目少于设置图像数目时,电子卡匣20返回步骤S22,且重复上述步骤。当判断捕捉的图像数目达到设置的图像数目时,完成并停止过程。
图15是在设置图像数目是2的情况下的电子卡匣20的操作的时间图。在电子卡匣20中,第一读出控制部130采取行动,以重复执行扫描模式,直到执行放射线16的第一发射。当开始从放射线源34发射放射线16时,由辐照开始判断部132判断放射线发射开始,且完成进行中的扫描模式的周期,将电子卡匣20切换到曝光状态。当已经过了预定时间时(完成了放射线16的发射),第二读出控制部136采取行动以执行顺序读出模式,且读出在像素102中通过放射线16的发射所存储的电荷。然后,第一读出控制部130采取行动,以再次重复执行扫描模式。当辐照开始判断部132判断放射线16发射开始,且完成了扫描模式的进行中的周期时,将电子卡匣20切换到曝光状态。当已经过了预定时间(完成了放射线16的发射)时,读出在像素102中存储的电荷,且从而完成过程。在该情况下,用户可以按照特定时间间隔来操作放射线开关38两次,以向对象14施加放射线16两次。
以该方式,在发射放射线16之前,在扫描模式下读出像素102中存储的电荷,扫描模式能够比顺序读出模式更快速的读取。当通过读取电荷所获得的数字值变得大于阈值时,判断放射线16的发射开始,且开始曝光。因此,不需要同步图像捕捉定时(放射线16的发射定时和电子卡匣20的曝光定时),且可以容易地捕捉放射线图像。
由于在扫描模式下同时读出多个行的像素102中存储的电荷,可以快速和准确判断开始放射线16发射。从而,由于将像素102中的电荷求和,在放射线16发射下所获得的数字电信号具有比在没有发射情况下高得多的强度,使得可以快速判断放射线16发射开始。即使在不将像素102中存储的电荷求和的情况下,可以通过使用较小的阈值来快速检测放射线16发射开始。然而,在该情况下,增加了噪声电信号与阈值的比率,由此不能准确检测放射线16发射开始。
由于在扫描模式下同时读取多个行中的电荷,可以以高速来读出一帧图像(可以缩短扫描模式的一个周期)。因此,当判断放射线16发射开始时,可以在更短的时间内将电子卡匣20切换到曝光状态。
在扫描模式下,在多个栅极驱动电路150中同时执行在相关联的读出区域中逐行顺序读取第0行至最终行的像素102中存储的电荷的过程。因此,可以不管放射线转换面板64的被发射放射线16的区域,来快速检测放射线16发射开始。在读取像素102中存储的电荷以在顺序读出模式下检测放射线16发射开始的情况下,如果向第2000至第2879行的区域发射放射线16,则在读出第0至第1999行的像素102中存储的电荷时,不能检测到放射线16发射。相对地,由于每个栅极驱动电路150在扫描模式下逐行读取在第0行至第239行的像素102中存储的电荷,且从而在扫描模式下同时读取以240行的间隔定位的行中的像素102中存储的电荷,可以不管被发射放射线16的区域,而快速检测到放射线16发射开始。
电子卡匣20执行扫描模式,直到判断放射线16发射开始,且当检测到放射线16发射开始时将电子卡匣20切换到曝光状态。因此,不需要同步图像捕捉定时,且从而不需要电连接放射线装置18和系统控制器24,导致降低的成本。由于执行扫描模式,直到判断放射线16发射开始,可以移除在像素102中存储的不必要的电荷,以减少放射线图像的噪声内容。
当判断放射线16发射开始时,停止扫描模式,并切换为曝光状态。因此,可以减少具有图像信息的放射线16的损耗。当从放射线16发射开始之后已经过了辐照时间(预定时间),执行顺序读出模式。因此,可以将像素的曝光周期缩短至最小,以进一步减少放射线图像的噪声内容。此外,不需要添加另一个放射线检测传感器,由此导致低成本。
可以如下修改上述实施例。由相同的附图标记来表示以下修改示例的与上述实施例的组件相同的组件,且省略对它们的说明。
(修改示例1)
在上述实施例中,即使当在扫描模式下判断放射线16发射开始时,不将电子卡匣20切换到曝光状态,直到完成一个周期。可以在判断放射线16发射之后立刻将电子卡匣20切换到曝光状态。
图16和17是示出了在检测到放射线16之后将电子卡匣20切换到蓄积状态,然后完成扫描模式的一个周期的情况下在像素102中电荷的图。在扫描模式下,每个栅极驱动电路150逐行顺序读取在第0行至最终行的像素102中存储的电荷。在该情况下,例如,即使判断通过读取第0行中的像素102中存储的电荷所获得的数字值大于阈值,且从而检测放射线16,也不将扫描模式切换到曝光状态,直到完成对第239行的像素102中存储的电荷的读取。
因此,即使在扫描模式下放射线16的检测之后,读出(丢弃)在放射线16下在像素102中存储的电荷,由此增加了具有图像信息的放射线16的损耗。当在扫描模式的一个周期的早期阶段检测到放射线16时显著增加了损耗。从而,随着检测到放射线16发射的定时接近读取第239行的像素102中存储的电荷的定时,减少放射线16的损耗。
具体地,在如图16所示,即使在读取第0行的像素102中的电荷的步骤中检测到放射线16,在扫描模式下也逐行顺序读出后续第1至第239行的像素102中存储的电荷。丢弃在放射线16下第1至第239行的像素102中存储的电荷。因此,浪费了放射线16发射所蓄积的电荷。通过用于捕捉放射线图像的曝光在第0行的像素102中存储的电荷量Q0和第239行的像素102中存储的电荷量Q239满足关系Q0>Q239,且在量之间的差较大。各行呈现出在像素102中存储的电荷量方面的大的变化。量Qn表示在第n行的像素102中存储的电荷的量。例如,由Q3来表示在第3行中像素102中存储的电荷量,且由Q200来表示在第200行的像素102中存储的电荷量。
当如图17所示,在读取第238行中的电荷的步骤中检测到放射线16时,在扫描模式下仅读出后续第239行的像素102中存储的电荷。因此,仅丢弃在放射线16下第239行的像素102中存储的电荷。在该情况下,通过用于捕捉放射线图像的曝光在第0行的像素102中存储的电荷量Q0、第238行的像素102中存储的电荷量Q238、以及第239行的像素102中存储的电荷量Q239满足关系Q0>Q238>Q239,但在量之间的差不大。各行呈现出在像素102中存储的电荷量方面的小的变化。
因此,取决于放射线16发射的定时,通过用于捕捉放射线图像的曝光在各行的像素102中存储的电荷量是变化的。
因此,在修改示例1中,在检测到放射线16发射之后,未读出像素102中存储的电荷,且将电子卡匣20切换到蓄积状态。具体地,当检测到放射线16发射开始时,卡匣控制设备122向栅极驱动电路150发送读出停止信号。当发送驱动信号c1至c12时,每个栅极驱动电路150选择栅极线110,向所选栅极线110输出栅极信号,并逐行顺序读取在像素102中存储的电荷。当发送停止信号时,执行掩蔽处理,且栅极驱动电路150不输出栅极信号。从而,第一读出控制部130停止在扫描模式下读取像素102中存储的电荷。在该情况下,即使在发送停止信号时,每个栅极驱动电路150继续顺序选择栅极线110(继续扫描模式)。然而,由于执行掩蔽处理,不向所选栅极线110发送栅极信号。因此,在检测到放射线16之后,可以将电子卡匣20切换到曝光状态下。
例如,即使在向第0行的栅极线110发送栅极信号之后发送停止信号的情况下,每个栅极驱动电路150继续顺序选择第一、第二、...、以及最终行的栅极线110,但是不向所选栅极线110输出栅极信号。在该情况下,即使发送停止信号,栅极驱动电路150顺序选择栅极线110,且由此在选择第239行的栅极线110之后输出结束信号d1至d12。当从栅极驱动电路150发送结束信号d1至d12时,第一读出控制部130采取行动以停止扫描模式。
图18是示出了在检测到放射线16之后将电子卡匣20切换到蓄积状态,然后立刻停止在扫描模式下读取像素102中的电荷的情况下一些行中的像素102中的电荷的图。
图18示出了在读取第0行中存储的电荷的过程中检测到放射线16的情况下存储的一些行中的像素102中的电荷。当检测到放射线16时,卡匣控制设备122向栅极驱动电路150发送停止信号。因此,不读出在放射线16发射下在第2至最终行的像素102中存储的电荷,并保留在各行中。在该情况下,通过用于捕捉放射线图像的曝光在第0行的像素102中存储的电荷量Q0、第1行的像素102中存储的电荷量Q1、以及第239行的像素102中存储的电荷量Q239满足关系Q0<Q1=Q239,且在量之间的差不大。从而,可以在不浪费具有图像信息的放射线16的情况下,执行曝光,且各行仅呈现出在电荷量方面的小的变化。
修改示例1中的卡匣控制设备122的操作与图13的流程图所示的操作大致相等。然而,在修改示例1中,在图13的步骤S24中,在辐照开始判断部132判断放射线16发射开始的情况下,第一读出控制部130向栅极驱动电路150发送停止信号,以执行步骤S25,使得可以将电子卡匣20切换到曝光状态下。然后,第一读出控制部130判断在步骤S26中是否从栅极驱动电路150发送结束信号d1至d12。当判断发送结束信号d1至d12,在步骤S27中停止扫描模式。
以该方式,当判断放射线16发射开始时,电子卡匣20向栅极驱动电路150输出停止信号。尽管继续扫描模式,直到完成一个周期,不读出像素102中存储的电荷,由此不浪费具有图像信息的放射线16,且将其用于捕捉放射线图像。
(修改示例2)
在上述实施例和修改示例1中,用户操作输入单元200来输入要捕捉的图像数目,且系统控制器24中的图像数目设置部224设置要捕捉的图像数目并向电子卡匣20发送图像数目。可以在表218上与成像区域和诊断目的相关联的记录图像数目。在该情况下,图像捕捉条件设置部222从表218中读取与用户选择的成像区域和诊断目的相对应的图像数目,设置图像数目,并向电子卡匣20发送设置的图像数目。
(修改示例3)
在上述实施例和修改示例1和2中,在多次执行放射线图像捕捉过程的情况下,用户操作放射线开关38,以从放射线源34多次发射放射线16。在该情况下,可以在预定时间上从放射线源34连续发射放射线16,且电子卡匣20可以采取行动,以在预定时间中多次执行放射线图像捕捉过程。用户可以操作放射线控制单元36的输入设备,以设置预定时间。放射线控制单元36控制放射线源34,以将放射线16发送设置的预定时间。
图19是修改示例3的电子卡匣20的操作的时间图。在电子卡匣20中,第一读出控制部130反复执行扫描模式,直到放射线16发射为止。当开始从放射线源34发射放射线16时,辐照开始判断部132判断放射线16发射开始,且将电子卡匣20切换到曝光状态。当已经过预定时间时,第二读出控制部136采取行动以执行顺序读出模式,以在放射线16的发射下读取像素102中存储的电荷。然后,第一读出控制部130采取行动以再次执行扫描模式。然而,由于连续发射放射线16,辐照开始判断部132立刻检测到放射线16的发射,且将电子卡匣20快速切换到曝光状态。当已经过预定时间时,第二读出控制部136采取行动以执行顺序读出模式,以读取在放射线16的发射下在像素102中存储的电荷。当以该方式发射放射线16时,可以多次执行放射线图像捕捉过程。预定时间可以是与用户选择的成像区域和诊断目的相对应的辐照时间、缺省值、或用户独立设置的辐照时间。
(修改示例4)
在上述实施例和修改示例1至3中,在扫描模式下,顺序执行同时读取多个行的过程,以读取在所有像素102中存储的电荷。然而,可以仅读出在预定行中的像素。下面详细描述修改示例4。
图20是根据修改示例4的放射线转换面板64的部分详细视图。放射线转换面板64具有直接连接到卡匣控制设备122的栅极线250。栅极线250通过TFT252连接到像素254。当接通TFT252时,通过信号线112读出在像素254中存储的电荷。通过栅极线250向TFT 252提供用于在扫描模式下读取像素254中存储的电荷的栅极信号。从而,除了栅极线110、TFT72和像素102之外,还形成用于执行扫描模式的栅极线250、TFT252、以及像素254。放射线转换面板64可以具有一个栅极线250或多个栅极线250,它们均位于栅极驱动电路150之间,或以规律间隔布置在整个放射线转换面板64上。例如,可以在第一和第二栅极驱动电路150之间、在第六和第七栅极驱动电路150之间、以及在第十一和第十二栅极驱动电路150之间形成栅极线250。在该情况下,可以不管放射线转换面板64中被发射放射线16的区域,至少一个像素254可以接收放射线64。连接到栅极线250的像素254对应于预定行中的像素。
尽管未在附图中示出,每个栅极驱动电路150与240个栅极线110相连,且每个栅极线110通过TFT 72与像素102相连。
在修改示例4中,在扫描模式下,第一读出控制部130向栅极线250直接输出栅极信号,以逐行重复读取在像素254中存储的电荷。例如,在仅形成一个栅极线250的情况下,在扫描模式的一个周期中向栅极线250发送栅极信号,且在完成一个周期之后的扫描模式的下一个周期中再次向栅极线250发送栅极信号,使得重复读出在像素254中存储的电荷。
在形成多个栅极线250的情况下,第一读出控制部130向栅极线250直接顺序输出栅极信号,使得反复执行逐行顺序读取像素254中存储的电荷的过程。例如,在形成3个栅极线250的情况下,向第0行的栅极线250发送栅极信号,且读出在连接到第0行的栅极线250的像素254中存储的电荷。然后,向第1行的栅极线250发送栅极信号,且读出在连接到第1行的栅极线250的像素254中存储的电荷。最终,向第2行的栅极线250发送栅极信号,且读出在连接到第2行的栅极线250的像素254中存储的电荷。在向第2行的栅极线250发送栅极信号之后,完成扫描模式的一个周期。然后,在下一个周期中,向第0行的栅极线250再次发送栅极信号。
在辐照开始判断部132判断放射线16发射开始的情况下,立刻停止扫描模式,且将电子卡匣20切换到曝光状态。在辐照开始判断部132判断放射线16发射开始之后,栅极驱动电路150不向栅极线250发送栅极信号。例如,在形成3个栅极线250的情况下,当判断通过向第0行的栅极线250输出栅极信号所获得的数字值大于阈值时,在不向第一和第二行的栅极线250发送栅极信号的情况下,立刻停止扫描模式。从而,可以减少在扫描模式下的电功耗。
在从检测到放射线16之后已经过了预定时间的情况下(判断放射线16的发射开始),即当完成放射线16的发射时,第二读出控制部136采取动作以执行顺序读出模式。
电子卡匣20至少具有:以矩阵方式布置的多个像素(第一像素)102、以矩阵方式布置的用于读取在像素102中存储的电信号的多个TFT(第一开关元件)72、与行方向平行延伸且各自连接到一行中的TFT72的多个栅极线(第一栅极线)110、与列方向平行布置且各自与多个栅极线110相连以逐行向TFT 72发送栅极信号的多个栅极驱动电路150、以及与列方向平行延伸以读取在像素102中存储的电信号的多个信号线112。
电子卡匣20还具有:在具有像素102的面上在行方向上布置的多个像素(第二像素)254、在行方向上布置以读取在像素102中存储的电信号的多个TFT(第二开关元件)252、以及与行方向平行延伸且连接到TFT 252的至少一个栅极线250。
TFT 72和252各自具有:连接到栅极线110或250的栅极、连接到像素102或254的源极、以及连接到信号线112的漏极。当输入驱动信号时,每个栅极驱动电路150顺序选择与其相连的栅极线110,向所选栅极线110发送栅极信号,以顺序接通TFT 72,以及通过信号线112逐行顺序读取与其相连的像素102中存储的电信号。
第一读出控制部130向栅极线250顺序发送栅极信号,且由此采取行动以执行用于逐行顺序读取在像素254中存储的电信号的扫描模式。第二读出控制部136向栅极驱动电路150顺序发送驱动信号,以顺序操作栅极驱动电路150,且由此采取行动,以执行用于逐行顺序读取像素102中的电信号的顺序读出模式。
在修改示例4中的卡匣控制设备122的操作与图13的流程图所示的操作大致相等。然而,在修改示例4中,当在图13的步骤S24中辐照开始判断部132判断放射线16发射开始时,第一读出控制部130立刻采取行动,以停止向栅极线250输出栅极信号(以停止扫描模式),且执行步骤S25。在步骤S25中启动定时器,然后在不执行步骤S26和S27的情况下执行步骤S28。
在修改示例4中,在扫描模式下不读出像素102中的电荷,由此像素102处于扫描模式下的曝光状态。因此,不浪费具有图像信息的放射线16,且可以存储与发射的放射线16相对应的电荷。由于通过读取像素254中存储的电荷来判断放射线16发射开始,可以检测放射线16的发射开始的定时。此外,当从放射线16的发射开始之后已经过了辐照时间时,可以将电子卡匣20切换到顺序读出模式。因此,在完成放射线16发射之后,不过度曝光电子卡匣20,由此可以降低放射线图像的噪声内容。此外,由于通过读取在像素254中存储的电荷来判断放射线16发射开始,可以减少扫描模式下的电功耗。
在修改示例4中,在扫描模式下,可以用与顺序模式相同的方式在173μsec的时间中读出在一行的像素102中存储的电荷。由于以该方式在173μsec中读出在像素102中存储的电荷,可以在不将像素102中存储的电荷求和的情况下,以高准确度来判断放射线16发射开始。用于扫描模式的栅极线250的数目小于用于放射线图像捕捉过程的栅极线110的数目。因此,即使当按与顺序读出模式相同的方式在该时间中读取一行的像素102中存储的电荷时,可以在短时间内执行扫描模式的一个周期。例如,当栅极线250的数目是29时,可以在与上述实施例相同的方式在大约5msec的时间中执行扫描模式的一个周期。
在形成多个栅极线250的情况下,用户可以操作控制台26的输入单元200来选择一个、两个、或更多栅极线250用于扫描模式。用户可以预期电子卡匣20中被来自放射线源34的放射线16所辐照的区域。因此,用户可以选择与放射线16辐照的区域相对应的栅极线250。从控制台26通过系统控制器24向电子卡匣20传输所选栅极线250的信息。在扫描模式下,第一读出控制部130仅向所选栅极线250发送栅极信号。
因此,可以由辐照开始判断部132来快速和可靠判断放射线16发射开始。不向未由放射线16辐照的区域中的栅极线250发送栅极信号。因此,可以进一步减少扫描模式下的电功耗。
此外,在形成多个栅极线250的情况下,可以在有可能被放射线16辐照或被放射线16辐照的区域中选择更大数目的栅极线250。同时,可以在不太可能被放射线16辐照或未被放射线16辐照的区域中选择较小数目的栅极线250。在扫描模式下,仅向所选栅极线250发送栅极信号。用户可以操作控制台26的输入单元200来指定有可能被放射线16辐照或被放射线16辐照的区域。在该情况下,有可能被放射线16辐照或被放射线16辐照的区域可以由用户直接指定。备选地,系统控制器24的控制单元212可以从表218中读取,并指定与用户选择的成像区域和诊断目的相对应的区域。系统控制器24的控制单元212基于指定的区域来选择要在扫描模式下使用的栅极线110,并向电子卡匣20发送所选栅极线110的信息。
(修改示例5)
在修改示例4中,与栅极线110、TFT72、以及像素102相独立地形成用于扫描模式的栅极线250、TFT252、以及像素254。然而,可以将栅极线110、TFT72和像素102中的一些预先确定为也在扫描模式下使用的组件。
图21是根据修改示例5的放射线转换面板64的部分详细视图。尽管在附图中未示出,每个栅极驱动电路150与240个栅极线110相连,且每个栅极线110通过TFT72与像素102相连。从每个栅极驱动电路150延伸的240个栅极线110之一通过旁路线260连接到卡匣控制设备122。旁路线260具有开关元件262。
连接到第一栅极驱动电路150的栅极线110的旁路线260被称为第一旁路线260,且连接到第二栅极驱动电路150的栅极线110的旁路线260被称为第二旁路线260。类似地,连接到第三至第十二栅极驱动电路150的栅极线110的旁路线260被称为第三至第十二旁路线260。此外,为了方便,将与第一旁路线260相连的栅极线110称为第一扫描栅极线110,且将与第二旁路线260相连的栅极线110称为第二扫描栅极线110。类似地,将与第三至第十二旁路线260相连的栅极线110称为第三至第十二扫描栅极线110。尽管在修改示例5中为了方便将连接到每个栅极驱动电路150的240个栅极线110之一用作扫描栅极线110,一些栅极驱动电路150可以不具有扫描栅极线110,且一些栅极驱动电路150可以具有多个扫描栅极线110。
在修改示例5中,在扫描模式下,接通全部或部分开关元件262,且在接通开关元件262的情况下,第一读出控制部130向旁路线260顺序发送栅极信号,以逐行顺序读取在像素102中存储的电荷。当在开关元件262接通的情况下向所有旁路线260发送栅极信号时,完成扫描模式的一个周期,且执行下一个周期。
例如,在接通所有旁路线260的开关元件262的情况下,第一读出控制部130向第一旁路线260发送栅极信号,以逐行读取在与第一扫描栅极线110相连的像素102中存储的电荷。然后,第一读出控制部130向第二旁路线260发送栅极信号,以逐行读取在与第二扫描栅极线110相连的像素102中存储的电荷。以该方式,第一读出控制部130向第一至第十二旁路线260顺序发送栅极信号,以逐行顺序读取在与第一至第十二扫描栅极线110相连的像素102中存储的电荷。当向第十二旁路线260发送栅极信号时,完成扫描模式的一个周期,且在下一个周期中向第一旁路线260发送栅极信号。
从而,电子卡匣20至少具有:以矩阵方式布置的多个像素102、以矩阵方式布置的用于读取在像素102中存储的电信号的多个TFT 72、与行方向平行延伸且各自连接到一行中的TFT 72的多个栅极线110、与列方向平行布置且各自与多个栅极线110相连以逐行向TFT 72发送栅极信号的多个栅极驱动电路150、以及与列方向平行延伸以读取在像素102中存储的电信号的多个信号线112。
至少一个栅极线110与具有开关元件262的旁路线260相连。从而,电子卡匣20还具有:具有连接到至少一个栅极线110的开关元件262的至少一个旁路线260。
TFT 72均具有:连接到栅极线110的栅极、连接到像素102的源极、以及连接到信号线112的漏极。当输入驱动信号a时,每个栅极驱动电路150顺序选择与其相连的栅极线110,向所选栅极线110发送栅极信号,以顺序接通TFT72,并通过信号线112逐行顺序读取与其相连的像素102中存储的电信号。
第一读出控制部130接通连接到预定栅极线(扫描栅极线)110的旁路线260的开关元件262,并发送栅极信号,且由此采取行动以执行用于逐行顺序读取与预定栅极线110相连的像素102中存储的电信号的扫描模式。第二读出控制部136向栅极驱动电路150顺序发送驱动信号,以顺序操作栅极驱动电路150,以及由此采取行动以执行用于逐行顺序读取在像素102中的电信号的顺序读出模式。
用户操作控制台26的输入单元200以选择要在扫描模式中使用的扫描栅极线110。将所选扫描栅极线110用作预定栅极线110,且将与所选扫描栅极线110相连的像素102用作预定行中的像素102。用户可以预期电子卡匣20中被来自放射线源34的放射线16所辐照的区域。因此,用户可以选择与放射线16辐照的区域相对应的扫描栅极线110。从控制台26通过系统控制器24向电子卡匣20传输所选扫描栅极线110的信息。在执行扫描模式时,第一读出控制部130接通连接到用户所选扫描栅极线110的旁路线260的开关元件262。第一读出控制部130断开所有开关元件262,以停止扫描模式的执行。
在修改示例5中,在扫描模式下,仅向所选扫描栅极线110发送栅极信号,由此即使在扫描模式下,除了与所选扫描栅极线110相连的预定像素102之外的像素102处于曝光状态下。因此,未浪费具有图像信息的放射线16,且可以存储与发射的放射线16相对应的电荷。此外,当从放射线16的发射开始之后已经过了辐照时间时,将电子卡匣20切换到顺序读出模式。因此,在完成放射线16的发射之后,不过度曝光电子卡匣20,由此可以降低放射线图像的噪声内容。
用户选择在被放射线16辐照的区域中的扫描栅极线110。因此,可以由辐照开始判断部132来快速并可靠地判断放射线16的发射开始。此外,由于仅向所选扫描栅极线110发送栅极信号,可以减少在扫描模式下的电功耗。
在修改示例5中,在扫描模式下,可以用与顺序模式相同的方式在173μsec的时间中读出在一行的像素102中存储的电荷。当以该方式在173μsec中读出在像素102中存储的电荷时,可以在不将像素102中存储的电荷求和的情况下,以高准确度来判断放射线16发射开始。在扫描模式中仅使用少量扫描栅极线110。因此,即使当按与顺序读出模式相同的方式在该时间中读取一行的像素102中存储的电荷时,可以在短时间内执行扫描模式的一个周期。
可以在有可能被放射线16辐照或被放射线16辐照的区域中选择更大数目的扫描栅极线110。同时,可以在不太可能被放射线16辐照或未被放射线16辐照的区域中选择较小数目的扫描栅极线110。在扫描模式下,仅向所选扫描栅极线110发送栅极信号。用户可以操作控制台26的输入单元200来指定有可能被放射线16辐照或被放射线16辐照的区域。在该情况下,有可能被放射线16辐照或被放射线16辐照的区域可以由用户直接指定。备选地,系统控制器24的控制单元212可以从表218中读取,并指定与用户选择的成像区域和诊断目的相对应的区域。系统控制器24的控制单元212基于指定的区域来选择要在扫描模式下使用的扫描栅极线110,并向电子卡匣20发送所选扫描栅极线110的信息。
(修改示例6)
在修改示例4中,与栅极线110、TFT72、以及像素102相独立地形成用于扫描模式的栅极线250、TFT252、以及像素254。然而,可以在扫描模式下使用预定栅极驱动电路150,使得可以在扫描模式下使用栅极驱动电路150的相关联的读出区域中的栅极线110、TFT72和像素102。
在扫描模式下,第一读出控制部130向预定栅极驱动电路150输出驱动信号c。当输入驱动信号c时,栅极驱动电路150逐行顺序读取在相关联的读出区域中的第0行至第239行中的像素102中存储的电荷。因此,逐行顺序获得数字电信号。当辐照开始判断部132判断数字电信号大于阈值时,第一读出控制部130停止扫描模式。第一读出控制部130重复执行扫描模式,直到判断发射开始。从而,当从栅极驱动电路150发送结束信号d时,向预定栅极驱动电路150再次发送驱动信号c。在该情况下,可以用与上述实施例中顺序读出模式相同的方式在173μsec的时间中,或用与上述实施例中扫描模式相同的方式在21μsec的时间中,读出在一行的像素102中存储的电荷。
用户可以操作控制台26的输入单元200,以选择要在扫描模式下使用的栅极驱动电路150。用户可以预期电子卡匣20中被来自放射线源34的放射线16所辐照的区域。因此,用户可以选择用于读取与放射线16辐照的区域相对应的像素102的栅极驱动电路150。从控制台26通过系统控制器24向电子卡匣20传输用户选择的栅极驱动电路150的信息。在扫描模式下,第一读出控制部130向用户选择的被用作预定栅极驱动电路150的栅极驱动电路150发送驱动信号c。
用户可以选择要在扫描模式下使用的多个栅极驱动电路150。在该情况下,第一读出控制部130可以向所选栅极驱动电路150同时发送驱动信号c。从而,可以同时操作栅极驱动电路150。此外,第一读出控制部130可以顺序致动预定栅极驱动电路150。例如,从一个栅极驱动电路150发送结束信号d,然后向下一个栅极驱动电路150发送驱动信号c。
在修改示例6中,除了所选栅极驱动电路150之外的栅极驱动电路150不在扫描模式执行期间发送栅极信号,由此在扫描模式下,除了所选栅极驱动电路150的关联读出区域的像素102之外的像素102处于曝光状态下。因此,不浪费具有图像信息的放射线16,且可以存储与发射的放射线16相对应的电荷。此外,当从放射线16的发射开始之后已经过了辐照时间时,可以将电子卡匣20切换到顺序读出模式。因此,在完成放射线16发射之后,不过度曝光电子卡匣20,由此可以降低放射线图像的噪声内容。
用户选择用于读取在要被放射线16辐照的区域中的像素102中存储的电荷的栅极驱动电路150。因此,可以由辐照开始判断部132快速且可靠地判断放射线16的发射开始。此外,由于仅所选栅极驱动电路150采取行动以读取在像素102中存储的电荷,可以减少扫描模式下的电功耗。
(修改示例7)
在修改示例7中,如下面参照图22至27所描述的,当即使在从扫描模式开始之后已经过了预定时间之后也不能检测到放射线16发射时(图13的步骤S22),停止扫描模式以避免浪费的电功耗。在修改示例7中的扫描模式包括上述实施例和修改示例1至6中的那些。
下面将参照图22至24来描述修改示例7的组件。
在修改示例7中,放射线装置18还具有辐照场灯300和镜子302。辐照场灯300根据来自放射线控制单元36的指令在发射放射线16之前发射照明光。由对于放射线16可透射的材料构成的镜子302将来自辐照场灯300的照明光向电子卡匣20反射,且将照明光定向在面板单元52的图像捕捉面42上(参见图2和22)。在该情况下,当在放射线源34和放射线转换面板64之间的距离被控制在源到图像受体距离(SID)上时,照明光的发射区域与图像捕捉面42上的图像可捕捉区域60大致相等。从而,入射到图像捕捉面42上的照明光指示了放射线16的辐照场。当用户将放射线开关38按下一半时,放射线控制单元36进行用于发射放射线16的准备,同时停止从辐照场灯300输出照明光。
电子卡匣20还具有:光传感器(光检测设备)304,用于检测入射到图像捕捉面42上的照明光;加速度传感器(位移检测设备)306,用于检测电子卡匣20的位移的加速度;扬声器(第一通告设备、声音输出设备)308,用于向外部输出与来自卡匣控制设备122的信号相对应的声音;以及LED(第一通告设备、光输出设备)310,用于根据来自卡匣控制设备122的信号来发光。在该情况下,例如,可以将光传感器304置于图像捕捉面42上的任意位置处,以检测照明光。可以将加速度传感器306置于外壳56中的任意位置上。可以将扬声器308和LED310置于例如控制单元54中,使得用户可识别声音和光。
卡匣控制设备122还具有:扫描模式停止判断部(第一读出模式停止判断部)312、睡眠状态开关判断部314、扫描模式重启判断部(第一读出模式重启判断部)316、以及图像获取判断部318。扫描模式停止判断部312判断是否应当中止扫描模式。睡眠状态开关判断部314判断在停止扫描模式之后是否应当停止从电源设备128向电子卡匣20中的组件供电以将电子卡匣20切换到睡眠状态下。扫描模式重启判断部316判断是否应当重启被中止的扫描模式。图像获取判断部318判断:在中止扫描模式且将像素102切换到曝光状态下之后,第二读出控制部136是否应当采取行动以在顺序读出模式下读取像素102中的电信号。
系统控制器24还具有:LED(第二通告设备、光输出设备)322,用于根据来自控制单元212的信号来发光、以及扬声器(第二通告设备、声音输出设备)320,用于向外部输出与来自控制单元212的信号相对应的声音(参见图24)。此外,控制台26还具有:扬声器(第二通告设备、声音输出设备)324,用于向外部输出与来自控制单元202的信号相对应的声音(参见图24)。
下面将参照图25至27的流程图来描述具有上述结构的修改示例7的放射线图像捕捉系统10的操作。如果需要,使用图12和13以及图22至24的流程图来描述操作。
在图13的步骤S22中开始扫描模式,且在下一个步骤S23中辐照开始判断部132存储器124中存储的数字电信号是否大于阈值。当电信号未达到阈值时(步骤S23:否),执行图25的步骤S41。
在步骤S41中,扫描模式停止判断部312判断从扫描模式执行开始之后是否已经过了预定时间。当判断已经过了预定时间(步骤S41:是),则扫描模式停止判断部312判断卡匣控制设备122是否从系统控制器24或控制台26接收到信号(步骤S42)。来自系统控制器24或控制台26的信号是如下所述包括系统控制台24的控制单元212的图像捕捉菜单重置(重新输入)、用户对输入单元200的操作等在内的指令信号。
当卡匣控制设备122未从系统控制器24或控制台26(步骤S42:否)接收到信号时(步骤S42:否),即使在从扫描模式开始之后已经过了预定时间之后,扫描模式停止判断部312也判断放射线16发射未开始,且如果进一步继续扫描模式,将浪费电功率。从而,扫描模式停止判断部312判定停止扫描模式,且控制第一读出控制部130基于判定结果来停止扫描模式(步骤S43)。
在停止扫描模式之后,扫描模式停止判断部312控制第一读出控制部130来断开所有TFT252,使得将所有像素102切换到曝光状态下(步骤S44)。从通信设备126经由无线通信向系统控制器24发送指示停止了扫描模式并将所有像素102切换到曝光状态下的通信信号(步骤S45),然后执行图27的步骤S61。扫描模式停止判断部312还采取行动以从扬声器308向外部输出与通信信号相对应的声音(如,哔哔声),并从LED310发光。用户可以听到来自扬声器308的声音或视觉识别来自LED310的光,以理解:停止扫描模式且将像素102置于曝光状态下。
在图25的步骤S41中尚未经过预定时间的情况下,辐照开始判断部132继续执行步骤S23的判断。
在上述描述中,由扫描模式停止判断部312来执行步骤S41至S43。修改示例7不限于描述,可以由经过时间判断部134来执行步骤S41的判断。经过时间判断部134在步骤S28中判断从放射线16发射开始之后是否已经过了预定时间。因此,经过时间判断部134可以在步骤S41中执行该判断,且可以向辐照开始判断部132和扫描模式停止判断部312发送判断结果。
在步骤S42中,当卡匣控制设备122从系统控制器24或控制台26接收信号时,扫描模式停止判断部312识别出发送另一指令(重新输入的图像捕捉菜单或指令信号),并控制第一读出控制部130来停止扫描模式(步骤S48)。然后,在卡匣控制设备122中执行图13的步骤S21。
此外,如图25中破折线所示,在步骤S41的判断之后,扫描模式停止判断部312可以在不执行步骤S42的情况下执行步骤S43。
此外,如图25中破折点线所示,可以执行下文要描述的步骤S46和S47,而不执行步骤S44的切换到曝光状态(蓄积状态)。
从而,在步骤S43之后,扫描模式停止判断部312可以控制第二读出控制部136以执行重置操作(步骤S46)。在该情况下,在顺序读出模式下执行重置操作。应当理解:扫描模式停止判断部312可以控制第一读出控制部130来执行扫描模式下的重置操作。
当睡眠状态开关判断部314检测到重置操作完成时,睡眠状态开关判断部314采取行动以停止从电源设备128向电子卡匣20中的组件供电,以将电子卡匣20切换到睡眠状态下(步骤S47)。备选地,如图25中破折双点线所示,在步骤S43之后,可以在不执行步骤S46的重置操作的情况下执行步骤S47。
因此,在步骤S47的操作之后的步骤S45中,扫描模式停止判断部312采取行动,以从通信设备126经由无线通信向通信单元214发送指示停止扫描模式且将电子卡匣20切换到睡眠状态的通信信号。同样在该情况下,从扬声器308向外部输出声音,且能够LED 310发光。因此,用户可以听到来自扬声器308的声音或视觉识别来自LED 310的光,以理解停止了扫描模式且将电子卡匣20置于睡眠状态下。
为了避免在发射放射线16之前浪费电功耗,执行将电子卡匣20切换到睡眠状态。因此,在睡眠状态下,至少停止对放射线转换面板64和驱动电路设备106的供电,同时可以继续对卡匣控制设备122和通信设备126的供电。在该情况下,电子卡匣20和系统控制器24在睡眠状态下也可以向彼此发送信号并从彼此接收信号。此外,可以基于来自系统控制器24的信号,将电子卡匣20快速从睡眠状态切换到激活状态。
在图12的步骤S4之后,执行图26的步骤S51。系统控制器24的控制单元212判断是否可以通过通信单元214从电子卡匣20接收到通信信号。当可以接收到通信信号时(步骤S51:是),在步骤S52中,控制单元212采取行动以从LED 322发光并从扬声器320向外部输出声音(如,哔哔声)。此外,控制单元212向控制台26发送通信信号。然后,控制台26的控制单元202采取行动,以在显示单元204上显示作为图像(如屏保显示)通信信号的内容,以及从扬声器324向外部输出声音(如,哔哔声)。
因此,用户可以在视觉上识别LED 322的光发射和显示单元204上的图像,且可以听到来自扬声器320和324的声音,以理解停止了扫描模式且将所有像素102切换到曝光状态下或将电子卡匣20切换到睡眠状态。
接下来,当用户操作输入单元200(步骤S53:是),控制单元202采取行动以将显示单元204从屏保显示切换到正常屏幕,以及向系统控制器24的控制单元212发送操作的信息。
当来自电子卡匣20的通信信号指示停止了扫描模式且将所有像素102切换到曝光状态下时,控制单元212基于从控制单元202发送的信息来产生用于指示重启扫描模式或在顺序扫描模式下读取所有像素102中的电信号的指令信号。控制单元212经由无线通信通过通信单元214向电子卡匣20发送产生的指令信号(步骤S54),然后执行图12的步骤S5。
备选地,当来自电子卡匣20的通信信号指示停止了扫描模式且将电子卡匣20切换到睡眠状态时,控制单元212基于从控制单元202发送的信息,产生用于指示从睡眠状态转换到激活状态(启动状态)并重启扫描模式的指令信号。控制单元212经由无线通信通过通信单元214向电子卡匣20发送所产生的指令信号(步骤S54)。
当用户操作输入单元200以重置图像捕捉菜单时(步骤S53:是),如图26中破折线所示,控制单元202向控制单元212发送由用户重置的图像捕捉菜单。控制单元212采取行动以重新输入由控制单元202发送的图像捕捉菜单作为翻新的图像捕捉菜单,而不是已经发送给电子卡匣20的进行中的图像捕捉菜单。经由无线通信通过通信单元214向电子卡匣20发送重新输入的图像捕捉菜单(步骤S55)。在该情况下,除了图像捕捉菜单之外,控制单元212还通过通信单元214向电子卡匣20发送指令信号(步骤S54),然后执行图12的步骤S5。
在图27的步骤S61中,扫描模式重启判断部316和/或图像获取判断部318顺序判断是否从系统控制器24向通信设备126发送指令信号和/或图像捕捉菜单(步骤S61),是否从光传感器304输入与照明光相对应的检测信号(步骤S62),以及是否从加速度传感器306输入与电子卡匣20的位移相对应的检测信号(步骤S63)。
在步骤S61至S63的判断中,当可以从系统控制器24接收信号时(图像捕捉菜单、指令信号)(步骤S61:是),当从光传感器304输入检测信号时(步骤S62:是),或当从加速度传感器306输入检测信号时(步骤S63:是),扫描模式重启判断部316判定重启扫描模式,且图像获取判断部318判定在顺序读出模式下从处于曝光状态的所有像素102读取电信号(步骤S64)。
然后,当指令信号包括用于重启扫描模式的指令或必须在新的图像捕捉菜单下执行扫描模式时(步骤S65:是),扫描模式重启判断部316采取行动以执行图13的步骤S22,使得第一读出控制部130采取行动以重启扫描模式。
在指令信号不包括用于重启扫描模式的指令且未接收到新的图像捕捉菜单(步骤S65:否),以及指令信号包括用于在顺序读出模式下从曝光状态下的所有像素102读取电信号的指令(步骤S66:是)的状态下,图像获取判断部318控制第二读出控制部136,以与图13的步骤S29和S30相同的方式来执行顺序读出模式(步骤S67)。
在获得的电信号的值(数字信号像素值)变得大于预定值(预定阈值)(步骤S68:是)的情况下,图像获取判断部318判断从放射线源34通过对象14向曝光状态下的电子卡匣20注入放射线16,且电信号对应于对象14的放射线图像,且由此在存储器124中存储像素值(步骤S69)。从而,可以在不重新拍摄的情况下可靠地获取对象14的放射线图像。之后,卡匣控制设备122采取行动以执行图13的步骤S32。
如果获得的像素值未达到预定值(步骤S68:否),判断放射线16在曝光状态期间未发射。丢弃像素值(将具有像素值的电信号放电到大地)(步骤S70),以停止顺序读出模式(步骤S71)。然后,卡匣控制设备122采取行动以执行图25的步骤S44、S46、或S47。
当指令信号不包括用于在顺序读出模式下从处于曝光状态的所有像素102读取电信号的指令,单包括用于启动电子卡匣20的指令时(步骤S66:否),扫描模式重启判断部316采取行动,以重启从电源设备128向电子卡匣20的每个组件的供电,以将电子卡匣20从睡眠状态切换到激活状态(步骤S72)。然后,电子控制设备122采取行动以执行图13的步骤S22,由此重启扫描模式。
在修改示例7中,如上所述,当即使在从扫描模式开始之后已经过了预定时间之后电信号值仍未达到阈值时,也停止扫描模式。因此,可以减少在放射线16发射之前在扫描模式下浪费的电功耗。即使在未从系统控制器24接收到指令信号或图像捕捉菜单时,也停止扫描模式。因此,可以有效地减少在放射线16发射之前的电功耗。从而,在上述实施例和修改示例1至6中,也可以执行修改示例7的上述步骤,以减少在放射线16发射之前的电功耗。
在停止扫描模式之后,可以将所有像素102切换到曝光状态(蓄积状态)。当向对象14发射放射线16且电子卡匣20处于曝光状态下时,可以在像素102中可靠地存储与对象14的放射线图像相对应的电荷(电信号)。
在停止扫描模式之后,可以在重置操作之后或立刻将电子卡匣20切换到睡眠状态。在该情况下,可以进一步降低在放射线16发射之前的电功耗。
在修改示例7中,根据指示扫描模式停止或切换到曝光状态或睡眠状态的通信信号,扬声器308输出声音且LED 310发光。从电子卡匣20向系统控制器24发送通信信号。然后在系统控制器24中,根据接收到的通信信号,扬声器320输出声音且LED 322发光。此外,在控制台26中,根据来自系统控制器24的通信信号,显示单元204显示图像且扬声器324输出声音。从而,用户可以听到来自扬声器308、320、324的声音,且可以视觉识别显示单元204上的图像以及来自LED 310、322的光,以容易理解扫描模式停止等。
在系统控制器24的控制单元212重新输入图像捕捉菜单的情况下,或在用户操作输入单元200以产生控制单元212中的指令信号的情况下,系统控制器24向电子卡匣20发送图像捕捉菜单或指令信号。在图像捕捉过程的准备中从辐照场灯300向图像捕捉面42发射照明光的情况下,光传感器304检测到照明光,并向卡匣控制设备122输出检测信号。此外,在图像捕捉过程的准备中用户对电子卡匣20进行位移的情况下,加速度传感器306检测到电子卡匣20的运动中的加速度,并向卡匣控制设备122输出检测信号。
从而,基于输入的图像捕捉菜单、指令信号、以及检测信号,扫描模式重启判断部316和图像获取判断部318可以高效且可靠地执行扫描模式的重启,在顺序读出模式下对处于曝光状态的像素102的电信号的读取,将电子卡匣20从睡眠状态切换到激活状态,以及与扫描模式的重启相关联的判断。
在重启扫描模式之前,在顺序读出模式下读出曝光状态下所有像素102的电信号。因此,在曝光状态的时段期间,在向对象14和电子卡匣20发射放射线16的情况下,可以可靠地读出与对象14的放射线图像相对应的电信号。由于以该方式读出与放射线图像相对应的电信号,用户可以避免重新拍摄对象14。
在该情况下,图像获取判断部318判断读取的电信号是否达到预定值。因此,可以有效地获取放射线图像。在电信号未达到预定值的情况下,可以将电信号丢弃到大地。因此,可以避免存储器124错误地存储不必要的数据。
在修改示例7中,当即使在步骤S44中从切换到曝光状态下开始已经过了预定时间之后也不能检测到放射线16时,如图25中粗破折线所示,可以执行步骤S47以将电子卡匣20切换到睡眠状态。同样在该情况下,在放射线16发射之前可以减少电功耗。
在修改示例7中,在第一读出控制部130执行的扫描模式之前,第二读出控制部136可以采取行动以执行重置操作或偏移量信号读出模式,偏移量信号读出模式用于逐行顺序读取在像素102中存储的电信号作为图像校正偏移量信号(非曝光信号)。同样在该情况下,可以在放射线16发射之前从像素102中可靠地移除电荷,由此可以用高质量来获得放射线图像。此外,可以通过使用偏移量信号来执行图像校正过程,来进一步改进放射线图像的质量。
(修改示例8)
图28是根据修改示例8的电子卡匣20的电子结构的示意结构图。控制单元54具有:卡匣控制设备122、存储器124、通信设备126、以及电源设备128,且还具有:用于向外部输出与来自卡匣控制设备122的信号相对应的声音的扬声器(第一通告设备、声音输出设备)308、以及用于根据来自卡匣控制设备122的信号来发光的LED(第一通告设备、光输出设备)310。扬声器308和LED310置于控制单元54的外壳68中。
卡匣控制设备122具有:第一读出控制部130、辐照开始判断部132、经过时间判断部134、以及第二读出控制部136,且还具有模式切换判断部330。模式切换判断部330判断是否将用于读取在像素102中存储的电荷的读出模式切换为扫描模式。具体地,在第一读出控制部130采取行动以开始扫描模式的情况下,模式切换判断部330判断将电子卡匣20切换到第一读出模式,并向扬声器308、LED 310和通信设备126发送包括判断结果在内的扫描模式切换信号(通信信号)。扬声器308向外部输出与扫描模式切换信号相对应的声音(如,哔哔声),LED310发射与扫描模式切换信号相对应的光,以及通信设备126经由无线通信向系统控制器24发送扫描模式切换信号。
如上所述,读出模式可以是扫描模式或顺序读出模式。在发射放射线16之前,在一些情况下,可以不仅执行扫描模式,还可以执行顺序读出模式。
在电子卡匣20中,例如,当从系统控制器24接收图像捕捉菜单时,可以开始扫描模式。备选地,在接收到图像捕捉菜单之前,执行顺序读出模式,然后当接收到图像捕捉菜单时可以将顺序读出模式切换到扫描模式。在扫描模式之前执行的顺序读出模式可以是重置操作或用于逐行顺序读取在像素102中存储的电信号作为图像校正偏移量信号(非曝光信号)的偏移量信号读出模式。
从而,为了处理这些情况,模式切换判断部330检测由第一读出控制部130执行的扫描模式的开始,以判断将电子卡匣20切换到扫描模式(从顺序读出模式)。
图29是根据修改示例8的系统控制器24和控制台26的电子结构的示意结构图。
控制台26具有:输入单元200、控制单元202、显示单元204、以及接口I/F206,且还具有:用于输出与来自控制单元202的信号相对应的声音的扬声器(第二通告设备、声音输出设备)324。
系统控制器24具有:接口I/F210、控制单元212、通信单元214、记录单元216、以及包含表218在内的数据库220,且还具有用于向外部输出与来自控制单元212的信号相对应的声音的扬声器(第二通告设备、声音输出设备)320和用于根据来自控制单元212的信号来发光的LED(第二通告设备、光输出设备)322。
当通信单元214从电子卡匣20接收扫描模式切换信号时,控制单元212向控制台26的控制单元202、扬声器320以及LED322发送扫描模式切换信号。扬声器320向外部输出与扫描模式切换信号相对应的声音(如,哔哔声),且LED322发射与扫描模式切换信号相对应的光。控制单元202采取行动以在显示单元204上显示与来自控制单元212的扫描模式切换信号相对应的图像,并从扬声器324向外部输出与扫描模式切换信号相对应的声音(如哔哔声)。
下面将参照图30和31的流程图来描述修改示例8的放射线图像捕捉系统10的操作。图30是系统控制器24和控制台26的操作的流程图,且图31是放射线图像捕捉系统10的卡匣控制设备122的操作的流程图。首先将描述系统控制器24和控制台26的操作,然后下面将描述卡匣控制设备122的操作。
在控制台26中,控制单元202判断用户是否操作输入单元200以选择成像区域、诊断部位、和要捕捉的图像数目(步骤SA1)。在该步骤中,控制单元202采取行动以在显示单元204上显示图像(图像捕捉菜单),用户使用该图像来选择成像区域、诊断部位、和图像数目。用户可以在观看显示的图像的同时选择患者的经过放射线图像捕捉过程的成像区域和诊断部位。
在步骤SA1中判断未选择成像区域、诊断部位、和图像数目的情况下,放射线图像捕捉系统10保持在步骤SA1中,直到选择了它们。
在步骤SA1中判断用户选择了成像区域、诊断部位和图像数目的情况下,图像捕捉条件设置部222从表218中读取与用户选择的成像区域和诊断部位相对应的图像捕捉条件,并将读取的图像捕捉条件设置为用于后续放射线图像捕捉过程的条件,且图像数目设置部224设置用户所选的图像数目(步骤SA2)。具体地,当用户操作输入单元200来选择成像区域等时,控制单元202通过接口I/F 206、210向系统控制器24中的控制单元212输出(包含以下各项的图像捕捉菜单)所选的成像区域等。然后,在控制单元212中,图像捕捉条件设置部222设置与从控制台26发送的成像区域和诊断部位相对应的图像捕捉条件,并设置从控制台26发送的图像数目。系统控制器24可以通过接口I/F210、206向控制单元202输出设置图像捕捉条件,且控制单元202可以采取行动以在显示单元204上显示设置的图像捕捉条件和设置的图像数目。在该情况下,用户可以在视觉上识别设置的图像捕捉条件的内容。
为了在设置的图像捕捉条件下从放射线源34发射放射线16,用户操作放射线控制单元36中的输入设备,使得放射线控制单元36设置与系统控制器24中设置的条件相等的图像捕捉条件。例如,放射线装置18可以具有等于表218的表,且用户可以从表中选择成像区域和诊断部位,以设置相等的图像捕捉条件。备选地,用户可以直接输入辐照时间、管电压、管电流等。
在设置图像捕捉条件之后,控制单元212通过通信单元214向电子卡匣20发送启动信号,由此启动电子卡匣20(步骤SA3)。电子卡匣20处于睡眠状态,直到发送了启动信号。睡眠状态是这样一种状态:至少不向放射线转换面板64和驱动电路设备106供电。在启动电子卡匣20的情况下,电子卡匣20采取行动以执行扫描模式,且模式切换判断部330判断扫描模式的执行,并产生包括判断结果的扫描模式切换信号。在启动之后,电子卡匣20可以采取行动,以在扫描模式之前执行重置操作。
图像捕捉条件设置部222和图像数目设置部224通过通信单元214向电子卡匣20发送设置的辐照时间和设置的图像数目(步骤SA4)。
控制单元212判断通信单元214是否接收来自电子卡匣20的扫描模式切换信号(步骤SA5)。
如果在步骤SA5中接收到扫描模式切换信号,控制单元212采取行动,以从扬声器320向外部输出用于指示扫描模式切换信号的声音(哔哔声)以及从LED322发光。此外,控制单元212向控制台26的控制单元202发送扫描模式切换信号。控制单元202采取行动以在显示单元204上显示与接收到的扫描模式切换信号相对应的图像,并从扬声器324向外部输出用于指示扫描模式切换信号的声音(哔哔声)(步骤SA6)。用户可以通过以下至少一项来理解开始了扫描模式且将电子卡匣20切换到发射放射线16的状态(允许图像捕捉过程):听到来自扬声器320或324的声音以及视觉识别来自LED322的光或显示单元204上的图像。如果控制单元212在步骤SA5中判断未接收到扫描模式切换信号,放射线图像捕捉系统10保持在步骤SA5中,直到接收到扫描模式切换信号。
控制单元212判断是否接收到来自电子卡匣20的读出开始信号(步骤SA6)。读出开始信号包括用于开始在顺序读出模式下读取像素102中存储的电荷的指令。
如果在步骤SA7中判断未接收到读出开始信号,则放射线图像捕捉系统10保持在步骤SA7中,直到接收到读出开始信号。如果判断接收到读出开始信号,图像记录控制部226判断是否发送一行图像数据(步骤SA8)。逐行顺序读出一行图像数据,且电子卡匣20向系统控制器24顺序输出一行图像数据。从而,向系统控制器24顺序发送一行图像数据。
当在步骤SA8中判断发送了一行图像数据,图像记录控制部226采取行动以在控制单元212中的缓冲存储器(未示出)中存储发送的一行图像数据(步骤SA9)。
图像记录控制部226判断是否完成了对一帧图像数据的读出(步骤SA10)。如果完成了对一帧图像数据的读出,电子卡匣20向系统控制器24输出读出结束信号。当图像记录控制部226接收到读出结束信号时,判断完成了一帧图像数据的读出。
如果在步骤SA10中判断未完成一帧图像数据的读取,放射线图像捕捉系统10返回步骤SA8,且重复上述步骤。
如果在步骤SA10中判断完成了一帧图像数据的读出,根据在缓冲存储器中存储的一帧图像数据来创建图像文件,且在记录单元216中记录该图像文件(步骤SA11)。
图像记录控制部226判断发送的图像数据是否满足在步骤SA2中设置的图像数目的条件(步骤SA12)。在步骤SA12中判断发送的图像数据不足以满足设置的图像数目的条件的情况下,放射线图像捕捉系统10返回步骤SA8。如果判断发送的图像数据足以满足设置的图像数目的条件时,完成过程。
下面将参照图31的流程图来描述电子卡匣20的操作。当从系统控制器24发送启动信号时,启动电子卡匣20,且卡匣控制设备122采取行动以在存储器124中存储从系统控制器24发送的辐照时间和图像数目(步骤SA21)。
然后,卡匣控制设备122中的第一读出控制部130采取行动,以开始执行扫描模式(步骤SA22)。因此,模式切换判断部330判断扫描模式开始,且向通信设备126、扬声器308、以及LED 310发送包括判断结果在内的扫描模式切换信号。通信设备126经由无线通信向系统控制器24发送扫描模式切换信号。扬声器308向外部输出与扫描模式切换信号相对应的声音(哔哔声),且LED 310发射与扫描模式切换信号相对应的光(步骤SA23)。以与上述步骤SA6相同的方式,用户可以通过以下至少一项来理解开始扫描模式且将电子卡匣20切换到可以发射放射线16的状态(允许图像捕捉过程):听到来自扬声器308的声音以及视觉识别来自LED 310的光。
当开始扫描模式时,第一读出控制部130向栅极驱动电路150输出驱动信号c。当接收到驱动信号c时,每个栅极驱动电路150顺序选择第0行至最终行中与其相连的栅极线110,并向所选栅极线110输出栅极信号。从而,每个栅极驱动电路150逐行顺序读取在相关联的读出区域中的第0行至最终行中的像素102中存储的电荷。因此,在多个栅极驱动电路150中同时执行在相关联读出区域中逐行顺序读取在像素102中存储的电荷的过程。在每列中将读取的电荷求和。
具体地,同时读出在栅极驱动电路150的相关联读出区域中的第0行中的像素102中存储的电荷,在每列中求和,并向每列中的电荷放大器116输出。然后,同时读出在栅极驱动电路150的相关联读出区域中的第1行中的像素102中存储的电荷,在每列中求和,并向每列中的电荷放大器116输出。在第2至第239行中也重复各步骤。
向电荷放大器116发送逐行顺序读出且在每列中求和的一行电荷,通过复用器部118和AD转换部120传输,并存储在存储器124中作为数字电信号。从而,在存储器124中顺序存储求和的一行图像数据。当读出第239行中的像素102中存储的电荷时,栅极驱动电路150向卡匣控制设备122发送结束信号d。
在在扫描模式下,第一读出控制部130控制处于断开状态下的电荷放大器116的开关160。从而,电荷放大器116可以输出发送的电荷信号作为电压信号。在启动之后,卡匣控制设备122可以采取行动,以在开始扫描模式之前执行重置操作。当在启动之后已经过了预定时间(例如,10秒)时,第一读出控制部130可以开始扫描模式。
辐照开始判断部132判断在存储器124中存储的数字电信号是否大于阈值(步骤SA24)。如果从放射线源34向电子卡匣20发射放射线16,在存储器124中存储的数字电信号变得大于阈值。从而,基于数字电信号是否大于阈值来检测是否发射了放射线16。在步骤SA24中判断电信号不大于阈值的情况下,电子卡匣20保持在步骤SA24中,直到判断信号大于阈值。当从栅极驱动电路150向卡匣控制设备122发送结束信号d1至d12时(读出一帧电荷),第一读出控制部130向栅极驱动电路150再次输出驱动信号c1至c12。扫描模式的一个周期包括从向栅极驱动电路150输入驱动信号c1至c12到输出结束信号d1至d12为止的步骤。在相同定时从栅极驱动电路150发送结束信号d1至d12。
如果在步骤SA24中判断存储器124中存储的数字电信号大于阈值,辐照开始判断部132判断开始从放射线源34发射放射线16(步骤SA25)。
从而,用户确认以下至少一项:来自扬声器308、320、324之一的哔哔声、来自LED310、322之一的光、以及显示单元204上的图像,并由此理解扫描模式开始(允许图像捕捉过程)。当在扫描模式下用户将放射线开关38按下一半时,放射线控制单元36进行施加放射线16的准备。然后,当用户完全按下放射线开关38时,放射线控制单元36采取行动以从放射线源34发射放射线16持续预定时间。由于放射线控制单元36采取行动以在与如上所述用户选择的成像区域和诊断部位相对应的图像捕捉条件下发射放射线16,该预定时间是与用户选择的成像区域和诊断部位相对应的辐照时间。在捕捉多个图像的情况下,用户以特定时间间隔操作放射线开关38,以从放射线源34施加放射线16。
如果在步骤SA25中判断放射线16发射开始,卡匣控制设备122采取行动以启动定时器(步骤SA26),且第一读出控制部130判断在扫描模式下是否完全读出在所有像素102中存储的电荷(是否完全读出一帧电荷)(步骤SA27)。从而,在判断放射线16发射开始之后,第一读出控制部130判断是否完成扫描模式的一个周期。具体地,在判断放射线16发射开始之后,第一读出控制部130判断是否从栅极驱动电路150发送结束信号d1至d12。
如果在步骤SA27中判断不完全读出在所有像素102中存储的电荷,则电子卡匣20保持在步骤SA27中,直到完全读出电荷。如果判断完全读出在所有像素102中存储的电荷,则执行放射线图像捕捉过程,且从而施加放射线16,且读出通过放射线16曝光在像素102中存储的电荷。具体地,第一读出控制部130停止扫描模式以开始曝光,且将电子卡匣20切换到曝光状态(步骤SA28)。在该步骤之后,在向卡匣控制设备122发送结束信号d1至d12时,第一读出控制部130不向栅极驱动电路150输出驱动信号c1至c12。在停止扫描模式的同时,第一读出控制部130采取行动以接通电荷放大器116的开关160。因此,可以丢弃在电容器158中存储的不必要的电荷,以改进放射线图像质量。
在步骤SA28中停止扫描模式之后,经过时间判断部134判断从判断放射线16发射开始之后是否已经过了预定时间(步骤SA29)。如果在步骤SA29中经过时间判断部134判断从放射线16发射开始之后尚未经过预定时间,则电子卡匣20保持在步骤SA29中,直到预定时间经过。预定时间是与用户选择的成像区域和诊断目的相对应的辐照时间,且因此经过时间判断部134在步骤SA29中判断是否完成了放射线16的发射。从而,在停止扫描模式之后,继续放射线图像捕捉过程的曝光,直到预定时间经过。
在步骤SA29中判断从放射线16发射开始之后已经过了预定时间的情况下,停止曝光,且第二读出控制部136采取行动以开始顺序读出模式,该顺序读出模式用于读取使用放射线16通过曝光所产生的电荷(步骤SA30)。在该步骤中,在顺序读出模式开始之前、开始时、或开始之后,第二读出控制部136通过通信设备126向系统控制器24输出读出开始信号。因此,系统控制器24检测将从电子卡匣20发送放射线图像数据,并进行用于接收图像数据的准备。
在顺序读出模式下,第二读出控制部136向第一栅极驱动电路150输出驱动信号a1。当输入驱动信号a1时,第一栅极驱动电路150顺序选择第0行至最终行中的相关联的栅极线110,向所选栅极线110输出栅极信号,以及逐行顺序读取在相关联区域的第0行至最终行的像素102中存储的电荷。从而,第一栅极驱动电路150逐行顺序读取在相关联区域的第0行至第239行的像素102中存储的电荷。当选择第239行时,第一栅极驱动电路150向卡匣控制设备122发送结束信号b1。
当输入结束信号b1时,第二读出控制部136向第二栅极驱动电路150发送驱动信号a2。在第一至第十二栅极驱动电路150中重复这种过程。因此,逐行顺序读出在放射线转换面板64上第0行至第2879行的像素102中存储的电荷。将逐行顺序读出的电荷输入到每列的电荷放大器116中,通过复用器部118和AD转换部120来传输,并存储在存储器124中作为数字电信号。从而,在存储器124中顺序存储逐行获得的一行图像数据。
在顺序读出模式期间,卡匣控制设备122控制处于断开状态下的电荷放大器116的开关160。从而,电荷放大器116可以输出发送的电荷信号作为电压信号。
在开始顺序读出模式之后,卡匣控制设备122开始向系统控制器24顺序发送(逐行获得的)一行图像数据(步骤SA31)。从而,在存储器124中存储一行图像数据,并通过通信设备126向系统控制器24发送。
第二读出控制部136判断在顺序读出模式下是否完全读出在所有像素102中存储的电荷(是否完全读出一帧电荷)(步骤SA32)。从而,第二读出控制部136判断是否完成顺序读出模式的一个周期。具体地,第二读出控制部136判断是否从第十二栅极驱动电路150发送了结束信号b12。
如果在步骤SA32中判断未完全读出在所有像素102中存储的电荷,电子卡匣20保持在步骤SA32中,直到完全读出电荷。如果判断完全读出所有像素102中存储的电荷,第二读出控制部136停止顺序读出模式(步骤SA33)。在该步骤中,第二读出控制部136通过通信设备126向系统控制器24输出读出结束信号。
卡匣控制设备122判断捕捉到的图像数目是否达到在步骤SA21中存储的(由用户设置的)设置图像数目,从而判断执行的曝光和顺序读出过程是否满足在步骤SA34中存储的设置图像数目的条件(步骤SA34)。在步骤SA34中判断捕捉的图像数目未达到设置图像数目的情况下,电子卡匣20返回步骤SA22,且重复上述步骤。在判断捕捉的图像数目达到设置的图像数目的情况下,完成并停止过程。
在修改示例8中,模式切换判断部330采取行动以判断扫描模式开始,以及从扬声器308、320、324、LED 310、322、以及显示单元204向外部通告判断结果。因此,用户可以接收扫描模式开始的信息(包括放射线16发射的合适定时在内的图像捕捉允许的信息)。从而,在通告之后,用户可以操作放射线开关38以开始向对象14发射放射线16,由此可以用高质量来获得放射线图像。由于可以在合适的定时发射放射线16,用户可以避免重新拍摄图像。因此,在修改示例8中,可以在不同步图像捕捉定时的情况下,在合适的定时发射放射线16,使得可以用低成本、降低的噪声内容来形成放射线图像。
在修改示例8中,在第一读出控制部130执行扫描模式之前,第二读出控制部136可以采取行动,以执行重置操作或用于将像素102中存储的电信号逐行顺序读取为图像校正偏移量信号(非曝光信号)的偏移量信号读出模式。同样在该情况下,可以在发射放射线16之前从像素102中可靠地移除电荷,由此可以用高质量来获得放射线图像。此外,通过使用偏移量信号来执行图像校正处理,可以进一步增强放射线图像的质量。
在修改示例8中,如上所述使用声音、光、图像等,由此用户可以通过眼睛或耳朵来接收扫描模式开始的信息(图像捕捉允许)。因此,例如,可以将扬声器或显示设备连接到无线接入点,该无线接入点可以经由无线通信连接到电子卡匣20。在该情况下,当无线接入点接收扫描模式切换信号时,扬声器或显示设备执行预定通告处理(例如,输出哔哔声或图像捕捉允许屏幕)。应当理解,可以如修改示例8一样来修改修改示例7。
(修改示例9)
在修改示例9中,如图32至35所示,在图像捕捉菜单中包括的对象14的成像区域(成像区域)352、356小于放射线转换面板64的平面区域的情况下,仅在与成像区域352、356相对应的像素102中执行对电信号的读取和对放射线16发射开始的判断,以减少读取和判断中的电功耗。
首先,下面将描述图32的示例。如上所述,栅极驱动电路150和复用器152(参见图7)均具有预定读出对象像素102(预定关联读出区域)。从而,针对在放射线转换面板64上的所有像素102,一个栅极驱动电路150和一个复用器152具有包含多个像素102(240行x256列)的相关联像素区域350,并从相关联像素区域350的像素102中读取电信号。从而,将放射线转换面板64分为各自包含多个像素102的像素区域350,且栅极驱动电路150和复用器152的每个组合负责一个像素区350。
在图32的情况下,用户操作输入单元200以选择对象14的胸部作为成像区域352,且系统控制器24的控制单元212(参见图10)注册(设置)与成像区域352相对应的图像捕捉菜单,并向电子卡匣20发送所设置的图像捕捉菜单(参见图6)。电子卡匣20的卡匣控制设备122检测接收到的图像捕捉菜单中的成像区域352,并设置包含成像区域352在内的像素102的矩阵相对应的粗框354(俯视视角)。从而,卡匣控制设备122在粗框354中设置相关联的像素区域350。
卡匣控制设备122采取行动,以致动在粗框354中与相关联像素区域350相对应的第1至第8栅极驱动电路150和第2至第8复用器152。从而,卡匣控制设备122控制第一读出控制部130和第二读出控制部136,以从粗框354中相关联像素区350的像素102中读取电荷,以及控制辐照开始判断部132仅在粗框354的关联像素区350的像素102中判断放射线16发射开始。
因此,在放射线转换面板64上,在位于粗框354之外的像素区域350的像素102中不执行对放射线16发射开始的判断。因此,在该情况下,与在所有像素102中执行对电信号的读取和对放射线16发射开始的判断的情况相比,可以降低电功耗。电子卡匣20是可携带装置,其由电源设备128的电池供电来驱动。通信设备126经由无线通信向外部(系统控制器24)发送信号并从外部接收信号。因此,需要减少浪费的电功耗。从而,仅在获取成像区域352的放射线图像所必需的粗框354中的像素102中,执行对电信号的读取和对放射线16的发射开始的判断。不向除了第1至第8栅极驱动电路150和第2至第8复用器152之外的第9至第12栅极驱动电路150和第1和第9复用器152供电,使得可以在整个电子卡匣20中实现电功率节约。
此外,由于仅在与成像区域352相对应的粗框354中的关联像素区域350中的像素102中执行对电信号的读取和对放射线16发射开始的判断,可以可靠地形成成像区域352的放射线图像,以及可以缩短读取电荷(电信号)所需的时间。
修改示例9类似于上述实施例和修改示例1至8,除了仅在粗框354中的关联像素区域350中的像素102中执行对电信号的读取和对放射线16发射开始的判断。因此,可以用与上述实施例和修改示例1至8相同的方式来执行在每个像素102中的读取和判断。
在图33的情况下,选择对象14的脚踝作为成像区域356。成像区域356小于图32所示的胸部的成像区域352。在该情况下,在包围成像区域356的粗框358(俯视角度)中的关联像素区域350中的像素102中执行对电信号的读取和对放射线16发射开始的判断,使得可以可靠地形成成像区域356的放射线图像,且可以与图32相同的方式来实现上述效果。
在图34和35中,与利用用于捕捉成像区域352、356的图像的关联像素区域350的图32和33不同,卡匣控制设备122采取行动,以设置(检测)包围成像区域352、356的2个栅极线110和2个信号线112(俯视角度)。仅在与2个栅极线110之间的多个栅极线110和2个信号线112之间的多个信号线112可相连的像素102中执行对电信号的读取和对放射线16发射开始的判断。
在图34中,卡匣控制设备122(参见图6)基于图像捕捉菜单来指定包围成像区域352的2个栅极线110和2个信号线112(俯视角度)。然后,将在指定的2个栅极线110之间的多个栅极线110设置为应当被栅极驱动电路150输出栅极信号的线,以及将在指定的2个信号线112之间的多个信号线112设置为应当被复用器152读取电信号的线。
卡匣控制设备122采取行动,以分别致动与设置的栅极线110相对应的第1至第8栅极驱动电路150和与设置的信号线112相对应的第2至第8复用器152。卡匣控制设备122控制第一读出控制部130和第二读出控制部136,以仅从与设置的栅极线110和设置的信号线112相连的像素102中读取电信号,并控制辐照开始判断部132,以仅在这些像素102中判断放射线16发射开始。
从而,在图34中,仅在由2个栅极线110和2个信号线包围的区域的像素102中执行对电信号的读取和对放射线16发射开始的判断,且在该区域之外的像素102中不执行对电信号的读取和对放射线16发射开始的判断。因此,与在所有像素102中执行对电信号的读取和对放射线16发射开始的判断的情况相比,在该情况下可以降低电功耗,类似于图32和33的情况。此外,可以可靠地形成成像区域352的放射线图像,以及可以缩短读取电信号所需的时间。
在图35的情况下,选择对象14的脚踝作为成像区域356。2个栅极线110和2个信号线112包围的区域小于图34所示的胸部的成像区域352所包围的区域。同样在该情况下,仅在上述区域中的像素102中执行对电信号的读取和对放射线16发射开始的判断,使得可以可靠地形成成像区域356的放射线图像,且可以与图34相同的方式来实现上述效果。
在修改示例9中,在第一读出控制部执行扫描模式之前,第二读出控制部可以采取行动,以执行重置操作或用于逐行顺序读取与成像区域352相对应的行和列中的像素102中存储的电信号的偏移量信号作为图像校正偏移量信号(非曝光信号)的读出模式。同样在该情况下,可以在放射线16发射之前从像素102中可靠地移除电荷,由此可以用高质量获得放射线图像。此外,可以通过使用偏移量信号来执行图像校正处理,进一步增强放射线图像的质量。
(修改示例10)
在修改示例10中,图像捕捉菜单还包括在记录单元216中记录的图像捕捉历史(参见图10)。卡匣控制设备122基于图像捕捉菜单中的图像捕捉历史等,判定在发射放射线16之前要执行电荷读出模式。然后,卡匣控制设备122基于判定的读出模式,控制第一读出控制部130和第二读出控制部136,以从像素102读取电荷。
在图12的步骤S1之后,在图36的步骤S81中,控制单元202采取行动,以在显示单元204上显示也指示了在记录单元216中记录的图像捕捉历史的图像。当观看显示的图像(图像捕捉历史)时,当使用相对高的放射线剂量来执行上一个图像捕捉过程(步骤S82:是)且从上一个图像捕捉过程之后仅经过了短时间(步骤S83:否)时,用户判断可以在像素102中存储在上一个图像捕捉过程中产生的残余电荷。因此,用户可以判定在扫描模式之前执行顺序读出模式,且可以操作输入单元200以输入该判定(步骤S84)。
在观看显示的图像捕捉历史时,当使用相对高的放射线剂量来执行上一个图像捕捉过程(步骤S82:是)且从上一个图像捕捉过程之后已经过了长时间(步骤S83:是)时,用户判断在像素102中未存储影响下一个放射线图像的残余电荷。因此,用户可以判定在发射放射线16之前仅执行扫描模式,且可以操作输入单元200以输入该判定(步骤S85)。
当观看显示的图像捕捉历史时,当使用低放射线剂量来执行上一个图像捕捉过程(步骤S82:否),用户判断在像素102中未存储影响下一个放射线图像的残余电荷。因此,执行步骤S85。
此外,在修改示例10中,在步骤S1之后,可以如图36的破折线所示,在不执行步骤S82的情况下执行步骤S83。
在以该方式执行步骤S84或S85之后,执行图12的步骤S2以及后续步骤。在该情况下,在步骤S4中,系统控制器24的控制单元212向电子卡匣20发送包括步骤S84或S85的判定以及图像捕捉历史在内的图像捕捉菜单。
在电子卡匣20中,在图13的步骤S21中接收到图像捕捉菜单(包括图像捕捉条件、图像数目、判定、以及图像捕捉历史)之后,在图37的步骤S86中,卡匣控制设备122基于图像捕捉菜单(其中包括图像捕捉历史和判定)来判断在扫描模式之前是否应当执行顺序读出模式。
当应当执行顺序读出模式时(步骤S86:是),卡匣控制设备122控制第二读出控制部136以执行顺序读出模式(步骤S87)。如果在像素102中完成第二读出控制部136执行的顺序读出模式(步骤S88:是),在图13的步骤S22中,卡匣控制设备122控制第一读出控制部130来执行扫描模式,且执行后续步骤。当未完成顺序读出模式时,卡匣控制设备122保持在步骤S88中。
另一方面,当不一定执行顺序读出模式时(步骤S86:否),卡匣控制设备122采取行动,以执行图13的步骤S22和后续步骤。
在修改示例10中,由系统控制器24和控制台26基于图像捕捉菜单中的图像捕捉历史来选择在放射线16发射之前要执行点和读出模式(扫描模式或顺序读出模式)。向电子卡匣20发送包括判定和图像捕捉历史在内的图像捕捉菜单。电子卡匣20的卡匣控制设备122基于图像捕捉菜单中的判定和图像捕捉历史,控制第一读出控制部130和第二读出控制部136,以在放射线16发射之前执行所选择的电荷(电信号)读出模式。
因此,可以在发射放射线16之前,从像素102中可靠地移除在上一个图像捕捉过程中产生的残余电荷,且可以在没有残余图像重叠的情况下,以高质量形成放射线图像。由于可以基于包括上一个图像捕捉过程的条件(高或低放射线剂量)和从上一个图像捕捉过程开始的时间在内的图像捕捉历史来选择在放射线16发射开始之前要执行的电荷读出模式,可以有效地移除在像素102中的残余电荷。
在修改示例10中,可以根据进行中的图像捕捉过程的条件来执行步骤S85或S85。例如,当使用低放射线剂量来执行该图像捕捉过程时,可以判定在短时间内执行扫描模式,以增加用于在像素102中检测放射线16的响应速度(步骤S85)。当使用放射线16的短辐照时间来执行该图像捕捉过程时,可以判定在短时间内仅执行扫描模式,以避免浪费时间(步骤S85)。在该情况下,可以用与修改示例4至6相同的方式在全部或部分像素102中执行短时间内的扫描模式。
在修改示例10中,卡匣控制设备122可以基于放射线16辐照时间、判定、以及图像捕捉菜单中的图像捕捉历史,来改变在扫描模式下同时读出的行之间的间隔。例如,当在放射线16的短辐照时间下执行该图像捕捉过程以避免浪费时间时,卡匣控制设备122可以设置宽的行间隔,然后控制第一读出控制部130执行扫描模式。在该情况下,可以在短时间内完成扫描模式。
在用与修改示例4相同方式在扫描模式下仅读出预定行中的像素102的情况下,卡匣控制设备122可以基于放射线16辐照时间、判定以及图像捕捉菜单中的图像捕捉历史,来改变在扫描模式下读出的行。在该情况下,可以例如通过增加在预定行之间的间隔,在短时间内完成扫描模式。
此外,在修改示例10中,在步骤S84或S85中,可以用与修改示例9相同的方式,仅在与成像区域352或356相对应的像素102中判定要执行扫描模式或顺序读出模式。
如上所述,在步骤S81至S85中,用户可以在观看显示单元204上的图像的同时,判定在放射线16发射之前要执行的电荷读出模式。修改示例10不限于此。可以基于在记录单元216中记录的图像捕捉历史,由控制单元212来自动判定在放射线16发射之前要执行的电荷读出模式。当然,在本情况下也可以实现上述效果。应当理解:可以类似于修改示例10的方式来进一步修改修改示例1至9。
(修改示例11)
在上述实施例和修改示例中,在扫描模式(第一读出模式)下同时读出在多个行(例如,12行)的像素102中存储的电荷。因此,可以快速和准确地判断放射线16发射开始。
在扫描模式下,辐照开始判断部132判断存储器124中存储的数字电信号是否大于可任意设置的阈值(下文中称为阈值Th)(步骤S23)。在从源34向电子卡匣20发射放射线16的情况下,比没有发射放射线16的情况,从电荷放大器116输出远远更大的信号值。因此,在发射放射线16的情况下,存储器124中存储的数字电信号变得大于阈值Th,由此可以快速判断放射线16发射开始。
例如,可以在顺序读出模式下将电荷放大器116的增益(下文中称为增益G)控制在第二读出增益G2。在同时读出模式下将电荷放大器116控制在第二读出增益G2的情况下,电荷放大器116呈现12倍信号值,且从A/D转换器154发送12倍数字电信号,并存储在存储器124中。如果12倍数字电信号变得大于阈值Th,则判断放射线16发射开始。
电荷放大器116的增益G被设计为使得:从电荷放大器116输出的信号具有在A/D转换器154的输入动态范围内并与之接近的量值,以增强在顺序读出模式下的读出解析度(读出准确度)。因此,在扫描模式下不改变增益G的情况下,可以使电荷放大器116饱和,不能确保高速操作。
在修改示例11中,在扫描模式下由第一读出控制部130将电荷放大器116控制在第一读出增益G1下,且在顺序读出模式下由第二读出控制部136将电荷放大器116控制在第二读出增益G2下。在扫描模式下使用的第一读出增益G1低于在顺序读出模式下下使用的第二读出增益G2(G1<G2)。例如,当在扫描模式下同时读出12行中12个像素时,第一读出增益G1可以是第二读出增益G2的1/12(G1=G2/12),以避免电荷放大器116的饱和。
图38是放射线转换面板64、栅极驱动部114、和配备有电荷放大器116的复用器部118的详细视图。在每个电荷放大器116中,由可变电容器158A来替换连接到运算放大器156的输入和输出端子的电容器158,以修改电荷放大器116的增益G。
如图39A所示,可以通过由第一读出控制部130或第二读出控制部136控制的开关161b,来切换可变电容器158A的电容。在开关161b处于断开状态且仅使用电容器158作为反馈电容器的情况下,对于顺序读出模式,将电荷放大器116的增益G控制在第二读出增益G2。当开关161b处于接通状态且组合使用电容器158和158a作为反馈电容器时,对于扫描模式,将电荷放大器116的增益G控制在第一读出增益G1(G1<G2)。在电荷量与电容器的电容值成反比的情况下,在电容器的端子之间产生电压。因此,应当注意到:随着反馈电容器的电容值减少,在电荷量下的端子电压增加,导致电荷放大器116的更高增益G。从而,假定无损条件,以方便理解,电荷放大器116的增益G满足关系G=Ca/Cf,其中,Ca表示电荷存储部74的等效电容值,且Cf表示电荷放大器116的反馈电容器的电容值。
如图40所示,在扫描模式下将增益G控制在第一读出增益G1或第一读出增益G1’(下文中要描述),且在顺序读出模式下将增益G控制在第二读出增益G2(G1’<G1<G2)。
在上述实施例和修改示例1至10中,在设置图像捕捉条件(包括在表218中与成像区域和诊断部位关联存储的辐照时间、管电压、管电流等)中,从图像捕捉条件设置部222通过通信单元214向电子卡匣20至少发送辐照时间。在修改示例11中,向电子卡匣20至少发送辐照时间和管电流。在修改示例11中,将管电流视为与放射线剂量成正比。就此而言,图像捕捉条件设置部222担当放射线剂量设置部。
在图40中,当图像捕捉条件设置部222(放射线剂量设置部)设置放射线16发射的高放射线剂量(高于预定值的放射线剂量)时,使用低于第一读出增益G1的第一读出增益G1’。从而,第一读出控制部130可以设置第一读出增益G1’用于高放射线剂量,或第一读出增益G1用于低放射线剂量,第一读出增益G1’低于第一读出增益G1,使得可以在高和低放射线剂量下都避免电荷放大器116的输出饱和。
在修改示例11中,以该方式根据放射线剂量来改变第一读出增益G。因此,如上所述,在图像捕捉条件中,图像捕捉条件设置部222向电子卡匣20发送辐照时间,且还至少发送与放射线剂量相对应的管电流值。
电子卡匣20采取行动,以在存储器124中存储发送辐照时间和与放射线剂量相对应的管电流值。第一读出控制部130基于在存储器124中存储的管电流值来设置扫描模式增益(第一读出增益)G1或G1’。
图39B是能够针对顺序读出模式将增益G切换到第二读出增益G2或第一读出增益(扫描模式增益)G1或G1’的电荷放大器116的结构图。当开关161a和161b都在接通状态下时,电容器158可以与电容器158a和158b并联,以设置最低扫描模式增益G1’(G1’<G1<G2)。
第一读出控制部130和第二读出控制部136可以根据如图11的图像捕捉条件的图像捕捉条件(成像区域和诊断部位),来设置第一读出增益G1或G1’或第二读出增益G2。在该情况下,当用户操作控制台26的输入单元200来选择成像区域和诊断部位时,图像捕捉条件设置部222通过通信单元214向电子卡匣20发送与其相对应的所有图像捕捉条件。
关于在第一读出控制部130所执行的扫描模式下的阈值Th的设置,如图40所示,在扫描模式开始时设置开始阈值Thi,且在第一周期中将其用在时刻t0和t0’之间。在第一周期中,同时读取多个行(例如,12行)中的每一个,以获得电信号值Si。此外,在扫描模式的后续周期中设置正常阈值Tha(在时刻t0’之后)。由通过将预定值(小值)α与电信号值Si相加所获得的Si+α来表示正常阈值Tha。正常阈值Tha小于开始阈值Thi(Si+α=Tha<Thi)
以该方式,在扫描模式的后续周期中设置的正常阈值Tha可以大于但是接近噪声水平。因此,可以更快速的检测到放射线16的发射。
在该情况下,设置的图像数目可以是2或更类似于图15。如图41下部的实线所示,在第一图像捕捉过程中,控制扫描模式(第一读出模式)下的阈值Th,使得辐照开始判断部132将开始阈值Thi设置在时刻t10和t10’之间,然后将普通阈值Tha设置在时刻t10’至t12之间。在第二和后续图像捕捉过程中,与时刻t20至t22的示例一样的,在扫描模式下(第一读出模式)连续使用正常阈值Tha。从而,即使在第二和后续图像捕捉过程中的扫描模式的第一周期下,也能快速检测到放射线16发射。
如图42所示,卡匣控制设备122具有用于监视(记录)根据读取的噪声水平来设置的正常阈值Tha的正常阈值监视部131。如果基于读出的噪声水平的监视的正常阈值Tha(Si+α)变得大于预定值(警告值)时,正常阈值监视部131通过通信设备126和系统控制器24向以下至少一项发送通知:置于电子卡匣20和控制台上的警告灯(未示出)或显示设备28(由此提供警告图像或声音)。此外,正常阈值监视部131可以通过通信链路(未示出)从控制台26或电子卡匣20直接向在维护中心等的服务器发送该通知。在该情况下,用户和外部维护中心中至少一个可以经由所谓的远程维护,来预测包含放射线转换面板64的电子卡匣20的故障。
如上所述,在修改示例11中,用作放射线图像捕捉装置的电子卡匣20具有图像捕捉面板,该图像捕捉面板具有放射线转换面板64,放射线转换面板64包含以矩阵方式布置的用于将放射线16(其从放射线源34发射并透过对象14)转换为电信号并存储电信号的多个像素102;第一读出控制部130,用于执行第一读出模式,第一读出模式用于通过设置在第一读出增益G1的电荷放大器116的电信号放大器来同时读取在多个行中的像素102中存储的电信号;辐照开始判断部132,用于判断开始从放射线源34向具有放射线转换面板64的图像捕捉面板发射放射线16,在第一读出控制部130读取的电信号的值变得大于可任意设置的阈值Th的情况下,判断放射线16发射开始,以及在辐照开始判断部132判断放射线16发射开始的情况下,第一读出控制部130采取行动以停止读取电信号并将具有放射线转换面板64的图像捕捉面板切换到曝光状态;经过时间判断部134,用于判断从放射线16发射开始之后是否已经过了预定时间;以及第二读出控制部136,用于执行第二读出模式,第二读出模式用于通过设置在第二读出增益G2的电荷放大器116来逐行顺序读取在像素中存储的电信号,在经过时间判断部134判断在已经过预定时间的情况下,执行第二读出模式。第一读出增益G1低于第二读出增益G2。
在第一读出模式(扫描模式)下将电荷放大器116控制在较低增益。因此,即使同时读出多个像素中的电荷且电信号值变得大于用于检测放射线16发射开始的阈值Th,电荷放大器116的输出值也不过度增加,且不饱和。
应当注意到:第一读出控制部130可以同时读取在以预定行间隔布置的多个行中的像素中存储的电信号。
此外,将图像捕捉条件设置部222用作用于设置要向对象14发射放射线16的低或高放射线剂量的放射线剂量设置部。第一读出控制部130基于来自图像捕捉条件设置部222的信息来控制第一读出增益G,使得用于高放射线剂量的第一读出增益G1’低于用于低放射线剂量的第一读出增益G1。因此,在高放射线剂量下,电荷放大器116的输出信号不饱和,且在低放射线剂量下,电荷放大器116的输出信号充分增加。因此,可以快速检测放射线16的发射。
第一读出控制部130和第二读出控制部136可以基于图像捕捉条件(成像区域和诊断部位)来设置第一读出增益G1(G1’)和第二读出增益G2。
(修改示例12)
在上述实施例和修改示例1至11中,经过时间判断部134用于判断放射线16发射完成。备选地,如图43所示,可以将放射线检测传感器(发射完成判断部或曝光完成判断部)103用于在驱动电路设备106中进行判断。放射线检测传感器103可以是诸如光电二极管之类的半导体传感器,其仅在放射线16的发射下才输出信号。
在该情况下,如果放射线检测传感器103呈现近似为零的输出值,则判断放射线16发射完成。如果判断放射线16发射完成,第二读出控制部136采取行动,以执行第二读出模式,第二读出模式用于通过设置在第二读出增益G2的电荷放大器116来逐行顺序读取在像素102中存储的电信号。
可以将放射线检测传感器103置于面板单元52的图像捕捉面42(参见图2)上,且可以定位在图像可捕捉区域60的每个角落上。
除了诸如光电二极管之类的半导体传感器之外,放射线检测传感器103可以使得:在放射线转换面板64中形成另一像素和另一TFT,在驱动电路设备106中形成另一电荷放大器(运算放大器、反馈电容器、以及重置开关)和另一A/D转换器,以及第二读出控制部136直接控制该TFT、电荷放大器和A/D转换器。当开始曝光时,重置开关处于开状态,增加了电荷放大器的输出,以及停止增加(输出变为常数),可以判断完成了放射线16发射。当判断完成了放射线16发射时,重置开关处于闭状态,使得对电荷放大器中的反馈电容器放电。
(修改示例13)
可以如下进一步修改修改示例1至12。下面将参照图44至46来描述根据修改示例13的电子卡匣20a。
如图44所示,卡匣控制设备122具有:停止信号输出部600,用于基于来自辐照开始判断部132的检测信号Sa(指示检测到放射线16发射开始)来输出停止信号Sb;以及返回信号输出部602,用于基于来自第一读出控制部130的扫描结束信号Sc(指示完成扫描模式)来输出返回信号Sd。向栅极驱动部114提供停止信号Sb和返回信号Sd。
栅极驱动部114具有用于每个栅极驱动电路150的掩蔽处理部604。如图45所示,掩蔽处理部604具有第一开关电路606,且还具有与栅极驱动电路150的输出端子相对应的逻辑与电路608。
第一开关电路606在早期阶段输出高电平信号(Vh),基于输入的停止信号Sb输出低电平信号(Vss),以及基于输入的返回信号Sd输出高电平信号(Vh)。
每个逻辑与电路608从栅极驱动电路150和第一开关电路606接收两种信号,并输出输入信号的逻辑乘积。逻辑与电路608具有与栅极线110相对应的输出线。在早期阶段以及在输入返回信号Sd的情况下,第一开关电路606向逻辑与电路608输出高电平信号(Vh),使得来自栅极驱动电路150的输出有效,且向所选栅极线110发送栅极信号。在向第一开关电路606输入停止信号Sb的情况下,第一开关电路606向逻辑与电路608输出低电平信号(Vss),直到输入返回信号Sd,使得来自栅极驱动电路150的输出无效,且不向栅极线110发送栅极信号。
当检测到放射线16发射开始时,卡匣控制设备122向栅极驱动电路150发送停止信号Sb,以停止读取。当发送驱动信号c1至c12时,栅极驱动电路150顺序选择栅极线110,并向所选栅极线110顺序输出栅极信号,以逐行顺序读取像素102中存储的电荷。当输入停止信号Sb时,掩蔽处理部604采取行动以执行掩蔽处理,且栅极驱动电路150不输出栅极信号。从而,第一读出控制部130停止在扫描模式下对像素102中存储的电荷的读取。在该情况下,当发送停止信号Sb时,每个栅极驱动电路150继续顺序选择栅极线110(继续扫描模式)。然而,由于执行了掩蔽处理,不向所选栅极线110发送栅极信号。因此,可以在检测到放射线16的定时将电子卡匣20a切换到曝光状态(在扫描模式下对放射线16发射的判断)。
例如,即使在向第0行的栅极线110发送栅极信号之后发送停止信号Sb,每个栅极驱动电路150继续顺序选择第1行、第2行、...最终行的栅极线110,但是不向所选栅极线110输出栅极信号。在该情况下,即使发送停止信号Sb,栅极驱动电路150顺序选择栅极线110,且由此在选择第239行的栅极线110之后输出结束信号d1至d12。当从栅极驱动电路150发送结束信号d1至d12时,第一读出控制部130采取行动,以停止扫描模式。
图46是示出了在检测到放射线16之后将电子卡匣20a切换到蓄积状态,然后立刻停止在扫描模式下读取像素102中的电荷的情况下在一些行中的像素102中存储的电荷的图.
图46示出了在读取第0行中存储的电荷的过程中检测到放射线16的情况下存储在一些行的像素102中的电荷。当检测到放射线16时,卡匣控制设备122向栅极驱动电路150发送停止信号Sb。因此,不读出在放射线16发射下的第2行至最终行的像素102中存储的电荷,且将其保持在各行中。在该情况下,通过用于捕捉放射线图像的曝光在第0行的像素102中存储的电荷量Q0、第1行的像素102中存储的电荷量Q1、以及第239行的像素102中存储的电荷量Q239满足关系Q0<Q1=Q239,且在量之间的差不大。从而,可以在不浪费具有图像信息的放射线16的情况下执行曝光,且各行呈现出在电荷量方面的小的变化。
修改示例13中卡匣控制设备122的操作大致等于图13的流程图所示的操作。然而,在修改示例13中,当在图13的步骤S24中辐照开始判断部132判断放射线16发射开始时,停止信号输出部600向栅极驱动电路150发送停止信号Sb,以执行步骤S25,使得可以将电子卡匣20a切换到曝光状态下。然后,第一读出控制部130在步骤S26中判断是否从栅极驱动电路150发送结束信号d1至d12。在判断发送结束信号d1至d12的情况下,在步骤S27中停止扫描模式。此时,返回信号输出部602输出返回信号Sd,且停止掩蔽处理部604的掩蔽处理。
以该方式,当判断放射线16发射开始时,电子卡匣20a向栅极驱动电路150输出停止信号Sb。尽管继续扫描模式,直到完成一个周期,不读出在像素102中存储的电荷,由此不浪费具有图像信息的放射线16,且将其用于捕捉放射线图像。
在上述示例中,每个栅极驱动电路150的掩蔽处理部604是包含第一开关电路606和多个逻辑与电路608的硬件。当栅极驱动电路150具有CPU时,可以嵌入具有与掩蔽处理部604相同功能的软件(如,比特掩蔽处理程序)。
(修改示例14)
在根据修改示例14的电子卡匣20b中,在检测到放射线16发射,然后在扫描模式下完成一个周期的情况下,执行用于丢弃所有像素102中过度电荷的全线激活处理(全像素重置模式)。在全线激活处理中,向所有栅极线110发送栅极信号,以接通与其相连的所有TFT 72。
下面将参照图47至50来具体描述修改示例14的电子卡匣20b。
如图47所示,卡匣控制设备122具有全像素重置控制部610。全像素重置控制部610具有:全线激活部612,其基于从第一读出控制部130发送的指示扫描模式完成的信号(扫描结束信号Sc)输出用于激活全线的重置信号Se。全像素重置控制部610还具有:开关控制部614,其基于扫描结束信号Sc在预定时间上(下文中称为重置时间)将电荷放大器116的开关160(参见图7)控制在接通状态。
栅极驱动部114具有用于每个栅极驱动电路150的全线激活电路616。如图48所示,全线激活电路616具有第二开关电路618,且还具有与栅极驱动电路150的输出端子相对应的逻辑或电路620。
第二开关电路618在早期阶段输出低电平信号(Vss),以及基于输入的重置信号Se在重置时间上输出高电平信号(Vh)。高电平信号的输出(Vh)与开关控制部614将电荷放大器116的开关160控制在接通状态下同步。
每个逻辑或电路620从栅极驱动电路150和第二开关电路618接收两种信号,并输出输入信号的逻辑和。逻辑或电路620具有与栅极线110相对应的输出线。当完成扫描模式时,第二开关电路618在重置时间上向每个逻辑或电路620输出高电平信号(Vh),使得向所有栅极线110发送栅极信号(激活所有栅极线110)。此时,接通电荷放大器116的开关160。因此,通过开关160和运算放大器156向GND(大地电势)发射所有像素102中的残余电荷(过度电荷)。可以在没有修改的情况下向GND丢弃像素102中电荷,不需要将电荷转换为电信号。因此,重置时间可以是一行像素读出时间(例如,21μsec)与延迟时间之和,且例如是30至40μsec。
另一方面,当第二开关电路618输出低电平信号(Vss)时,来自栅极驱动电路150的输出有效,且向所选栅极线110发送栅极信号。应当注意到:不在曝光时段向栅极线110发送栅极信号。
图49是示出了在读取第0行中的电荷的过程中检测到放射线16之后将电子卡匣20b切换到曝光状态,完成一个周期的扫描模式,然后重置所有像素102的情况下在一些行中的像素102中存储的电荷的图。在扫描模式下,每个栅极驱动电路150逐行顺序读取在第0行至最终行的像素102中存储的电荷。在该情况下,例如,即使在判断通过读取第0行的像素102中存储的电荷所获得的数字值大于用于检测放射线16的阈值之后,在扫描模式下也逐行顺序读取在第1行至第239行的像素102中存储的电荷。当读出第239行的像素102中存储的电荷时,完成扫描模式。在完成之后,在重置时间Ta中向GND(大地电势)发射所有像素102中剩余的电荷,使得在重置时间Ta之后,将电子卡匣20b切换到曝光状态。从而,在全像素重置过程结束时,全像素重置控制部610采取行动,以将放射线转换面板64切换到曝光状态。因此,在曝光时段Tb开始时,像素102中电荷量Q0、...、Q238、以及Q239大致相同,且几乎可以消除在量之间的差。
修改示例14中的卡匣控制设备122的操作大致等于图13的流程图所示的操作。如图50所示,在修改示例14中,以与图13的步骤S21至S24相同的方式首先执行步骤S201至S204。在步骤S204中判断放射线16发射开始之后,第一读出控制部130处于待机状态,直到完成扫描模式的一个周期(步骤S205)。当完成扫描模式时,第一读出控制部130输出扫描结束信号Sc,全线激活部612向栅极驱动部114中的全线激活电路616输出重置信号Se,且开关控制部614在重置时间Ta上将电荷放大器116的开关160控制在接通状态下(参见图7)。从而,向GND发射所有像素102中的过度电荷,以重置像素102(步骤S207)。然后,当已经过了重置时间Ta时,将电子卡匣20b切换到曝光状态,以开始曝光时段Tb(步骤S208)。在曝光时段Tb开始时,卡匣控制设备122采取行动以启动定时器(步骤S209)。在下一个步骤S210中,经过时间判断部134判断从曝光时段Tb的开始之后是否已经过了预定时间(在本情况下,等于曝光时段Tb)。在步骤S210中判断已经过了预定时间的情况下,完成曝光(停止曝光时段Tb),且第二读出控制部136采取行动以开始顺序读出模式,以读取用放射线16的曝光所产生的电荷(步骤S211)。以与图13的步骤S29至S33相同的方式来执行步骤S211至S215,且因此省略对其的说明。
在修改示例14的电子卡匣20b中,在曝光时段Tb的开始时,几乎可以消除像素102之间的电荷量差。因此,可以增强放射线图像的图像质量和S/N比。
在上述示例中,每个栅极驱动电路150的全线激活电路616是包含第二开关电路618和多个逻辑或电路620的硬件。当栅极驱动电路150具有CPU时,可以嵌入具有与全线激活电路616相同功能的软件。
(修改示例15)
在修改示例14中,在扫描模式下检测到放射线16发射之后,不执行在所有像素102中丢弃过度电荷的步骤,直到完成一个周期。备选地,可以在扫描模式下检测到放射线16发射之后立刻执行丢弃所有像素102中的过度电荷的步骤。
下面参照图51至54来具体描述根据修改示例15的电子卡匣20c。
如图51所示,卡匣控制设备122具有与修改示例13中一样的停止信号输出部600和返回信号输出部602,且还具有与修改示例14中一样的全像素重置控制部610(全线激活部612和开关控制部614)。在修改示例15中,全线激活部612基于来自辐照开始判断部132的检测信号Sa(指示检测到放射线16发射开始)来输出用于激活全线的重置信号Se。
栅极驱动部114具有用于每个栅极驱动电路150的掩蔽处理部604和全线激活电路616。如图52所示,与修改示例13一样,掩蔽处理部604具有第一开关电路606,且还具有与栅极驱动电路150的输出端子相对应的逻辑与电路608。与修改示例14一样,全线激活电路616具有第二开关电路618,且还具有与栅极驱动电路150的输出端子相对应的逻辑或电路620。
每个逻辑与电路608从栅极驱动电路150和第一开关电路606接收两种信号,并输出输入信号的逻辑乘积。每个逻辑或电路620从相关联的逻辑与电路608和第二开关电路618接收两种信号,并输出输入信号的逻辑和。逻辑或电路620具有与栅极线110相对应的输出线。
当检测到放射线16发射开始时,向第一开关电路606输入停止信号Sb。然后,每个与电路608输出低电平信号(Vss),直到输入返回信号Sd。同时,当检测到放射线16发射开始时,向第二开关电路618输入重置信号Se。然后,第二开关电路618在重置时间Ta上输出高电平信号(Vh),使得向所有栅极线110发送栅极信号(激活所有栅极线110)。此时,接通电荷放大器116的开关160。因此,通过开关160和运算放大器156向GND(大地电势)发射所有像素102中的残余电荷(过度电荷)。
下面将参照图53来描述修改示例15。在扫描模式下,每个栅极驱动电路150逐行顺序读取第0行至最终行的像素102中存储的电荷。在该情况下,例如当判断通过读取在第0行的像素102中存储的电荷所获得的数字值大于用于检测放射线16的阈值时,在判断之后在重置时间Ta中立刻向GND(大地电势)发射在所有像素102中剩余的电荷。在已经过了重置时间Ta之后,尽管继续扫描模式,直到完成一个周期,不读出在像素102中存储的电荷。因此,当从检测到放射线16开始已经过了重置时间Ta时(在扫描模式下对放射线16发射的判断),在完成扫描模式的一个周期之前,可以将电子卡匣20c切换到曝光状态。
在修改示例15中卡匣控制设备122的操作大致等于在图13的流程图所示的操作。如图54所示,在修改示例15中,以与图13的步骤S21至S24相同的方式首先执行步骤S201至S204。如果在步骤S224中判断放射线16发射开始,停止信号输出部150向栅极驱动电路150发送停止信号Sb,以使用掩蔽处理部604开始掩蔽处理(以停止来自栅极驱动电路150的输出)。此外,如上所述,当判断放射线16发射开始时,全线激活部612向栅极驱动部114中的全线激活电路616输出重置信号Se,且开关控制部614在重置时间Ta上将电荷放大器116的开关160控制在接通状态下(参见图7)。从而,向GND发射所有像素102中的过度电荷,以重置像素102(步骤S225)。然后,当已经过了重置时间Ta时,将电子卡匣20b切换到曝光状态,以开始曝光时段Tb(步骤S226)。在曝光时段Tb开始时,卡匣控制设备122采取行动以启动定时器(步骤S227)。在步骤S228中,卡匣控制设备122处于待机状态,直到完成扫描模式。当完成扫描模式时,返回信号输出部602输出返回信号Sd,以完成使用掩蔽处理部604进行的掩蔽处理。在下一个步骤S229中,经过时间判断部134判断从曝光时段Tb的开始之后是否已经过了预定时间(在本情况下,同样等于曝光时段Tb)。如果在步骤S229中判断已经过了预定时间,完成曝光(停止曝光时段Tb),且第二读出控制部136采取行动以开始顺序读出模式,以读取用放射线16的曝光所产生的电荷(步骤S230)。以与图13的步骤S29至S33相同的方式来执行步骤S230至S234,且因此省略对其的说明。
在修改示例15中,可以实现修改示例13和14这二者的有利效果。从而,在曝光时段Tb的开始处,像素102中电荷的量Q0、...、Q238、和Q239大致相同,且几乎可以消除在量之间的差。因此,可以增强放射线图像的图像质量和S/N比率。此外,不浪费具有图像信息的放射线16,且将其用于捕捉放射线图像。
在上述示例中,每个栅极驱动电路150的掩蔽处理部604和全线激活电路616分别是包含第一开关电路606和多个逻辑与电路608的硬件和包含第二开关电路618和多个逻辑或电路620的硬件。当栅极驱动电路150具有CPU时,可以嵌入具有与掩蔽处理部604和全线激活电路616相同功能的软件。
(修改示例16)
在上述实施例和修改示例1至15中,使用并描述一个电子卡匣20。一般而言,根据图像捕捉条件的要求等来使用各种类型和规格的电子卡匣20。例如,在电子卡匣20是所谓的使用闪烁器的间接类型装置的情况下,其规格取决于闪烁器的灵敏度、像素大小等。此外,电子卡匣20相对昂贵。因此,作为常见的情况,不在多个图像捕捉室的每一个中放置多个电子卡匣20,而是由图像捕捉室来共享该多个电子卡匣20。当多个图像捕捉室共享多个电子卡匣20时,放射技师可能在选择电子卡匣20时犯下错误。
从而,根据修改示例16的放射线图像捕捉系统10具有包含多个电子卡匣20的结构,即使在选择电子卡匣20时犯下错误,也能够大致使用该多个电子卡匣20。
图55是修改示例16的放射线图像捕捉系统10的示意图。如图55所示,放射线图像捕捉系统10具有在图像捕捉过程中实际使用的电子卡匣20,且还具有布置在底座700上的多个电子卡匣20。电子卡匣20可以具有相同或不同规格。布置在底座700上的电子卡匣20可以由底座700来充电。
图56是修改示例16的放射线图像捕捉系统10中的系统控制器24和控制台26的操作的流程图;以及图57是根据修改示例16的卡匣控制设备122的操作的流程图(参见图6)。
修改示例16中每个组件的操作实质上等于上述实施例中的操作(图12和13)。然而,修改示例16与上述实施例的不同之处在与:可以在图像捕捉过程中使用多个电子卡匣20中的任意一个。
在放射线图像捕捉系统10中的系统控制器24和控制台26的操作中,以与图12的步骤S1和S2相同的方式来执行图56的步骤S301和S302。在设置图像捕捉条件之后,在下一个步骤S303中,控制单元212通过通信单元214向多个电子卡匣20发送启动信号,由此启动电子卡匣20。电子卡匣20处于睡眠状态,直到发送启动信号。此外,控制单元212采取行动以向控制台26发送在该图像捕捉过程中可使用的一个或多个电子卡匣20的识别信息,且在显示单元204上显示识别信息。
尽管如上所述识别在该图像捕捉过程可使用的一个或多个电子卡匣20,启动在放射线图像捕捉系统10中的所有电子卡匣20。备选地,控制单元212可以根据设置的图像捕捉条件来选择电子卡匣20,且可以仅向所选电子卡匣20发送启动信号。
当接收到启动信号时,将多个电子卡匣20从睡眠模式切换到扫描模式,电子卡匣20可以采取行动,以在扫描模式之前执行重置操作。在睡眠模式下,仅向必须的组件供电(如,卡匣控制设备122和通信设备126),且不向其他组件供电。
控制单元212中的图像捕捉条件设置部222和图像数目设置部224(参见图10)通过通信单元214向启动的电子卡匣20发送设置的辐照时间和设置的图像数目(步骤S304)。
控制单元212判断是否从任何一个电子卡匣20接收到放射线检测信息(步骤S305)。放射线检测信号包括对在电子卡匣20中检测到放射线16的通知,且包括用于识别该电子卡匣20的识别信息。
如果在步骤S305中判断未接收到放射线检测信息信号,放射线图像捕捉系统10保持在步骤S305,直到接收到放射线检测信息信号。如果判断接收到放射线检测信息信号,控制单元212采取行动以将除了发送放射线检测信息信号的电子卡匣20之外的电子卡匣20切换到睡眠模式,由此停止其他电子卡匣20(步骤S306)。从而,控制单元212向除了发送放射线检测信息信号的电子卡匣20之外的电子卡匣20输出停止信号。停止信号包括停止扫描模式并切换到睡眠模式的指令。当接收到停止信号时,将其他电子卡匣20从扫描模式切换到睡眠模式下。备选地,可以关闭其他电子卡匣20或将它们切换到待机模式。在待机模式下,仅向除了必须的组件之外的组件(如,存储器124和像素102)供电。在待机模式下从偏置电源108向像素102供电的情况下,在像素102中存储电荷,且不读出。
以与图12的步骤S6至S10相同的方式来执行步骤S308至S312。为了判断是否向发送了放射线检测信息信号的电子卡匣20发送数据,数据可以包括电子卡匣20的识别信息。
如上所述,在图57中示出了卡匣控制设备122的操作。应当注意到:在修改示例16中,由接收到启动信号的所有电子卡匣20中的不是一个,而是多个卡匣控制设备122采取行动,以执行图57的操作。
以与图13的步骤S21至S24相同的方式来执行图57的步骤S321至S324。一个卡匣控制设备122检测到放射线16发射,然后在下一个步骤S325中向系统控制器24的控制单元212和其他电子卡匣20的其他卡匣控制设备122发送放射线检测信息信号。一个卡匣控制设备122可以仅向控制单元212或其他卡匣控制设备122发送放射线检测信息信号。
以与图13的步骤S25至S33相同的方式来执行步骤S326至S334。
当在步骤S323中辐照开始判断部132判断存储器124中存储的数字电信号不大于阈值(S323:否)时,,其他卡匣控制设备122判断其他电子卡匣20中是否检测到放射线16(步骤S335)。该判断是基于来自系统控制器24的停止信号或来自其他电子卡匣20的放射线检测信息信号来做出的。从而,在接收到停止信号或放射线检测信息信号的情况下,卡匣控制设备122判断在其他电子卡匣20中检测到放射线16。另一方面,在未接收到停止信号和放射线检测信息信号的情况下,卡匣控制设备122判断在其他电子卡匣20中未检测到放射线16。
当在其他电子卡匣20中未检测到放射线16时(S335:否),放射线图像捕捉系统10返回步骤S323。当在其他电子卡匣20中检测到放射线16(步骤S335:是)时,卡匣控制设备122采取行动以停止扫描模式并切换到睡眠模式下(步骤S336)。备选地,如上所述,卡匣控制设备122可以关机或切换到待机模式下。
如上所述,在修改示例16中,可以在放射线图像捕捉过程中使用多个电子卡匣20。因此,即使用户(如,放射技师)在选择电子卡匣20时犯下错误也能获得放射线图像。由于通过放射线转换面板64来检测放射线16,不要求除了放射线转换面板64之外的放射线检测装置,且可以在尺寸方面减小电子卡匣20。
此外,在扫描模式下同时读出多个行的像素中存储的电荷,由此可以快速和准确地判断放射线16发射开始。由于将像素中存储的电荷求和并读出,在放射线16发射的情况下获得比在没有放射线16发射的情况下远远更大的值,由此可以快速地判断放射线16发射开始。因此,可以将电子卡匣20容易地从用于同时读取多个行中的电荷的扫描模式切换到用于逐行读取电荷的顺序读出模式。因此,可以在更短的辐照时间内判断放射线16发射开始(使用更少量的放射线16),使得可以有效地利用放射线16的能量。
由于在扫描模式下同时读出多个行,在扫描模式下,可以比逐行读取模式在更短的时段中控制每一行。在获取放射线图像信息(其实际上用作放射线图像)的开始处,在将电子卡匣20从扫描模式切换到顺序读出模式的情况下,比在第二读出模式下检测到放射线16发射开始的情况下,在像素之间的电荷差更小。从而,在修改示例16中,可以减少伪像的产生。
因此,在修改示例16中,即使用户在选择电子卡匣20时犯下错误,也可以更恰当地捕捉放射线图像。
在修改示例16中,当多个电子卡匣20执行扫描模式且一个电子卡匣20检测到放射线16时,该一个电子卡匣20向其他电子卡匣20直接发送检测信息或通过系统控制器24发送检测信息。在其他电子卡匣20接收到检测信息的情况下,它们采取行动以停止扫描模式。在该情况下,除了(已检测到放射线16的)该一个电子卡匣20之外的电子卡匣20可以减少后续的功耗。
尽管在上述示例中基于来自系统控制器24的停止信号或来自一个电子卡匣20的放射线检测信息信号,其他电子卡匣20采取行动以停止扫描模式且切换到睡眠模式下,修改示例16不限于此。例如,可以仅利用停止信号和放射线检测信息信号之一。备选地,可以使用来自电子卡匣20的读出开始信号,而不是放射线检测信息信号。此外,系统控制器24可以根据读出开始信号向其他电子卡匣20发送停止信号。在该情况下,还使用读出开始信号作为放射线检测信息信号,以简化电子卡匣20的处理。
可以将修改示例16的内容与修改示例1至15组合使用。例如,在修改示例16中,可以与修改示例4相同方式,在扫描模式下仅从部分像素中读取电荷。在该情况下,可以减少在扫描模式下的电功耗或计算量。
(修改示例17)
在修改示例16中,在接收到启动信号的所有电子卡匣20中执行放射线图像捕捉过程。然而,在一些情况下,放射技师错误选择的电子卡匣20完全不满足图像捕捉条件。
从而,在修改示例17中,满足图像捕捉条件的电子卡匣20采取行动,以在扫描模式之后执行图像捕捉过程。另一方面,不满足图像捕捉条件的电子卡匣20不执行图像捕捉过程,尽管将它们切换到扫描模式下。
修改示例17的放射线图像捕捉系统10具有与修改示例16的放射线捕捉系统10相同的结构(图55)。在修改示例17中的放射线图像捕捉系统10的系统控制器24和控制台26的操作实质上等于修改示例16中的操作(图56)。然而,在图56的步骤S302中,控制单元212采取行动以识别与图像捕捉条件和图像数目相对应的多个电子卡匣20(可用于图像捕捉过程的电子卡匣20)。然后在步骤S303中,控制单元212向可使用的电子卡匣20发送用于指示在扫描模式之后执行顺序读出模式的启动信号(第一启动信号)。同时,控制单元212向不可使用的电子卡匣20发送用于指示在扫描模式之后执行睡眠模式的启动信号(第二启动信号)。
在修改示例17中,以与修改示例16相同的方式(图57)执行被从控制单元212发送了第一启动信号的每个卡匣控制设备122的操作。同时,如图58所示执行被从控制单元212发送了第二启动信号的每个电子卡匣设备122的操作。
以与图57的步骤S321至S325、S335和S336相同的方式来执行图58的步骤S341至S345、S347和S348。
在步骤S345中,卡匣控制设备122122发送放射线检测信息信号,且在下一个步骤S346中被从扫描模式切换到睡眠模式。在卡匣控制设备122从系统控制器24或其他电子卡匣20接收到放射线检测信息信号接收肯定应答之后,可以将卡匣控制设备122切换到睡眠模式。
在修改示例17中,除了修改示例16的有利效果之外,还可以实现以下效果。在修改示例17中,系统控制器24接收到输入的放射线图像捕捉条件,并从多个电子卡匣20中选择适用于图像捕捉条件的电子卡匣20。然后,如果在扫描模式下检测到放射线16,系统控制器24向适用于图像捕捉条件的所选电子卡匣20发送用于执行顺序读出模式的指令。同时,如果在扫描模式下检测到放射线16,系统控制器24不向不适用于图像捕捉条件的电子卡匣20发送用于执行顺序读出模式的指令,而是向系统控制器24发送放射线16检测信息的指令。如果从不适用于图像捕捉条件的电子卡匣20发送放射线16检测信息,系统控制器24通过显示设备28向用户(如,放射技师)提供警告。
因此,在错误选择不适用于图像捕捉条件的电子卡匣20的情况下,系统控制器24可以鼓励用户重启图像捕捉过程。
可以将修改示例17的内容与修改示例1至15组合使用。例如,在修改示例17中,可以与修改示例4相同方式,在扫描模式下仅从部分像素中读取电荷。在该情况下,可以减少在扫描模式下的电功耗或计算量。
本发明的技术范围不限于对实施例的上述描述。对于本领域技术人员显而易见的是:可以在其中进行各种改变和修改。应当理解这种改变和修改被包括在由所附权利要求限定的本发明的范围中。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
[国际局于2011年11月1日(01.11.2011)收到]
1.一种放射线图像捕捉装置(20),包括:
图像捕捉面板(66),包含:以矩阵方式布置的用于将从放射线源(34)发射并透过对象(14)的放射线(16)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素(102);
第一读出控制部(130),用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于通过同时读取在多个行中的像素(102)中存储的电信号来读取一帧图像数据;以及
辐照开始判断部(132),用于判断开始从所述放射线源(34)向所述图像捕捉面板(66)发射放射线(16),在所述第一读出控制部(130)读取的电信号的值变为大于可任意设置的阈值的情况下判断开始发射所述放射线(16),
其中,所述第一读出控制部(130)执行所述第一读出模式,直到所述辐照开始判断部(132)判断开始发射所述放射线(16)为止,以及在所述辐照开始判断部(132)判断开始发射所述放射线(16)的情况下,所述第一读出控制部(130)采取行动以停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板(66)切换到曝光状态。
2.根据权利要求1所述的放射线图像捕捉装置(20),其中,所述第一读出控制部(130)同时读取在以预定行间隔布置的行中的像素(102)中存储的电信号。
3.根据权利要求1所述的放射线图像捕捉装置(20),其中,在所述辐照开始判断部(132)判断开始发射所述放射线(16)的情况下,所述第一读出控制部(130)在完成对所述一帧图像数据的电信号的读取时,停止读取在所述像素(102)中存储的电信号。
4.根据权利要求1所述的放射线图像捕捉装置(20),其中,在所述辐照开始判断部(16)判断开始发射所述放射线(16)的情况下,所述第一读出控制部(130)在判断时停止对所述电信号的读取。
5.根据权利要求1所述的放射线图像捕捉装置(20),还包括:
经过时间判断部(134),用于判断在开始发射所述放射线(16)之后是否已经过了预定时间;以及
第二读出控制部(136),用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在像素(102)中存储的电信号,在所述经过时间判断部(134)判断已经过了所述预定时间的情况下,执行所述第二读出模式。
6.根据权利要求5所述的放射线图像捕捉装置(20),其中,
提前设置要捕捉的图像的数目,以及
所述第一读出控制部(130)和所述第二读出控制部(136)基于所设置的数目来重复执行所述第一读出模式、所述曝光状态、以及所述第二读出模式。
7.一种放射线图像捕捉系统(10),包括:根据权利要求5所述的放射线图像捕捉装置(20);
表(218),存储至少与成像区域相对应的放射线(16)的辐照时间;以及
辐照时间设置部(222),用于设置与由用户所选择的成像区域相对应的辐照时间,
其中,所述经过时间判断部(134)判断在判断开始发射所述放射线(16)之后是否已经过由所述辐照时间设置部(222)所设置的辐照时间。
8.根据权利要求7所述的放射线图像捕捉系统(10),其中,所述表(218)存储至少与所述成像区域和诊断部位相对应的放射线(16)的辐照时间,以及
所述辐照时间设置部(222)设置与由所述用户选择的成像区域和诊断部位相对应的辐照时间。
9.根据权利要求7所述的放射线图像捕捉系统(10),还包括:
图像数目设置部(224),用于设置由所述用户选择的要捕捉的图像的数目;
其中,所述第一读出控制部(130)和所述第二读出控制部(136)基于由所述图像数目设置部(224)所设置的数目来重复执行所述第一读出模式、所述曝光状态、以及所述第二读出模式。
10.根据权利要求7所述的放射线图像捕捉系统(10),其中,所述表(218)存储至少与所述成像区域相对应的所述放射线(16)的辐照时间和要捕捉的图像数目;以及
所述第一读出控制部(130)和所述第二读出控制部(136)基于与由所述用户选择的成像区域相对应的数目来重复执行所述第一读出模式、所述曝光状态、以及所述第二读出模式。
11.一种通过使用配备有图像捕捉面板(66)的计算机来执行的用于捕捉放射线图像的方法,其中,所述图像捕捉面板(66)包含:以矩阵方式布置的用于将从放射线源(34)发射并透过对象(14)的放射线(16)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素(102),以及
所述方法包含以下步骤:
执行第一读出模式,所述第一读出模式用于同时读取在多个行中的像素(102)中存储的电信号;
在所述第一读出模式中读取的电信号的值变为大于阈值的情况下判断开始从所述放射线源(34)向所述图像捕捉面板(66)发射放射线(16);以及
在判断开始发射所述放射线(16)的情况下,停止读取所述电信号以将所述图像捕捉面板(66)切换到曝光状态。
12.一种用于使用配备有图像捕捉面板(66)的计算机的程序,其中,所述图像捕捉面板(66)包含:以矩阵方式布置的用于将从放射线源(34)发射并透过对象(14)的放射线(16)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素(102),
所述计算机被用作:
第一读出控制部(130),用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于同时读取在多个行中的像素(102)中存储的电信号;以及
辐照开始判断部(132),用于判断开始从所述放射线源(34)向所述图像捕捉面板(66)发射放射线(16),在所述第一读出控制部(130)读取的电信号的值变为大于阈值的情况下,判断开始发射所述放射线(16),以及
在所述辐照开始判断部(132)判断开始发射所述放射线(16)的情况下,所述第一读出控制部(130)采取行动以停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板(66)切换到曝光状态。
13.(删除)。
14.(删除)。
15.(删除)。
16.(删除)。
17.(删除)。
18.一种放射线图像捕捉装置(20),包括:
图像捕捉面板(66),包含:以矩阵方式布置的用于将从放射线源(34)发射并透过对象(14)的放射线(16)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素(102、254);
第一读出控制部(130),用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于通过被设置于第一读出增益的电信号放大器(116)同时读取在多个行中的像素(102、254)中存储的电信号;
辐照开始判断部(132),用于判断开始从所述放射线源(34)向所述图像捕捉面板(66)发射放射线(16),在所述第一读出控制部(130)读取的电信号的值变为大于可任意设置的阈值的情况下,判断开始发射所述放射线(16),以及在所述辐照开始判断部(132)判断开始发射所述放射线(16)的情况下,所述第一读出控制部(130)采取行动以停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板(66)切换到曝光状态;
发射完成判断部(134),用于判断所述放射线(16)发射的完成;以及
第二读出控制部(136),用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于通过被设置于第二读出增益的所述电信号放大器(116)来逐行顺序读取在所述像素(102、254)中存储的电信号,在所述发射完成判断部(134)判断所述放射线(16)发射完成的情况下,执行所述第二读出模式,
其中,所述第一读出增益低于所述第二读出增益。
19.一种放射线图像捕捉装置(20),包括:
图像捕捉面板(66),包含:以矩阵方式布置的用于将从放射线源(34)发射并至少在曝光时段中透过对象(14)的放射线(16)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素(102);
第一读出控制部(130),用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于同时读取在多个行中的像素(102)中存储的电信号;
辐照开始判断部(132),用于判断开始从所述放射线源(34)向所述图像捕捉面板(66)发射放射线(16),在所述第一读出控制部(130)读取的电信号的值变为大于可任意设置的阈值的情况下,判断开始发射所述放射线(16);以及
全像素重置控制部(610),用于在所述辐照开始判断部(132)判断开始发射所述放射线(16)的情况下,执行丢弃所有像素(102)中存储的电信号的全像素重置过程,
其中,在完成所述全像素重置过程的阶段,将所述图像捕捉面板(66)切换到曝光状态。
20.一种放射线图像捕捉系统(10),包括:
放射线源(34),用于输出放射线(16);
多个放射线图像捕捉装置(20),用于捕捉放射线图像;以及
控制单元(212),用于控制所述放射线源(34)和所述放射线图像捕捉装置(20),
其中,所述放射线图像捕捉装置(20)具有:
放射线转换面板(64),包含:以矩阵方式布置的用于将透过对象(14)的放射线(16)转换为电荷并存储所述电荷的多个像素(102、254);以及
读出控制部(130、136),用于控制读取在所述像素(102、254)中存储的电荷,以及用于基于所述电荷来输出放射线图像信息,
其中,所述读出控制部(130、136)能够执行第一读出模式和第二读出模式,
在所述第一读出模式下,同时读出在多个行中的像素(102、254)中存储的电荷,并从而将在所述像素(102、254)中存储的电荷读取为不用于形成所述放射线图像的第一电信号,
在所述第二读出模式下,逐行读出在所述像素(102、254)中存储的电荷,并从而将在所述像素(102、254)中存储的电荷读取为用于形成所述放射线图像的第二电信号,
在捕捉所述放射线图像的过程中,所述控制单元(212)向所述放射线图像捕捉装置(20)中的所述读出控制部(130、136)发送执行所述第一读出模式的指令,
然后,接收到所述指令的所述读出控制部(130、136)采取行动以执行所述第一读出模式,以及
如果所述放射线转换面板(64)随后检测到所述放射线(16),执行所述第二读出模式以输出所述放射线图像信息。
Claims (20)
1.一种放射线图像捕捉装置(20),包括:
图像捕捉面板(66),包含:以矩阵方式布置的用于将从放射线源(34)发射并透过对象(14)的放射线(16)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素(102);
第一读出控制部(130),用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于同时读取在多个行中的像素(102)中存储的电信号;以及
辐照开始判断部(132),用于判断开始从所述放射线源(34)向所述图像捕捉面板(66)发射放射线(16),在所述第一读出控制部(130)读取的电信号的值变为大于可任意设置的阈值的情况下判断开始发射所述放射线(16),
其中,在所述辐照开始判断部(132)判断开始发射所述放射线(16)的情况下,所述第一读出控制部(130)采取行动以停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板(66)切换到曝光状态。
2.根据权利要求1所述的放射线图像捕捉装置(20),其中,所述第一读出控制部(130)同时读取在以预定行间隔布置的行中的像素(102)中存储的电信号。
3.根据权利要求1所述的放射线图像捕捉装置(20),其中,在所述辐照开始判断部(132)判断开始发射所述放射线(16)的情况下,所述第一读出控制部(130)在完成对在所述像素(102)中存储的电信号的读取时,停止读取在所述像素(102)中存储的电信号。
4.根据权利要求1所述的放射线图像捕捉装置(20),其中,在所述辐照开始判断部(16)判断开始发射所述放射线(16)的情况下,所述第一读出控制部(130)在判断时停止对所述电信号的读取。
5.根据权利要求1所述的放射线图像捕捉装置(20),还包括:
经过时间判断部(134),用于判断在开始发射所述放射线(16)之后是否已经过了预定时间;以及
第二读出控制部(136),用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在像素(102)中存储的电信号,在所述经过时间判断部(134)判断已经过了所述预定时间的情况下,执行所述第二读出模式。
6.根据权利要求5所述的放射线图像捕捉装置(20),其中,
提前设置要捕捉的图像的数目,以及
所述第一读出控制部(130)和所述第二读出控制部(136)基于所设置的数目来重复执行所述第一读出模式、所述曝光状态、以及所述第二读出模式。
7.一种放射线图像捕捉系统(10),包括:根据权利要求5所述的放射线图像捕捉装置(20);
表(218),存储至少与成像区域相对应的放射线(16)的辐照时间;以及
辐照时间设置部(222),用于设置与由用户所选择的成像区域相对应的辐照时间,
其中,所述经过时间判断部(134)判断在判断开始发射所述放射线(16)之后是否已经过由所述辐照时间设置部(222)所设置的辐照时间。
8.根据权利要求7所述的放射线图像捕捉系统(10),其中,所述表(218)存储至少与所述成像区域和诊断部位相对应的放射线(16)的辐照时间,以及
所述辐照时间设置部(222)设置与由所述用户选择的成像区域和诊断部位相对应的辐照时间。
9.根据权利要求7所述的放射线图像捕捉系统(10),还包括:
图像数目设置部(224),用于设置由所述用户选择的要捕捉的图像的数目;
其中,所述第一读出控制部(130)和所述第二读出控制部(136)基于由所述图像数目设置部(224)所设置的数目来重复执行所述第一读出模式、所述曝光状态、以及所述第二读出模式。
10.根据权利要求7所述的放射线图像捕捉系统(10),其中,所述表(218)存储至少与所述成像区域相对应的所述放射线(16)的辐照时间和要捕捉的图像数目;以及
所述第一读出控制部(130)和所述第二读出控制部(136)基于与由所述用户选择的成像区域相对应的数目来重复执行所述第一读出模式、所述曝光状态、以及所述第二读出模式。
11.一种通过使用配备有图像捕捉面板(66)的计算机来执行的用于捕捉放射线图像的方法,其中,所述图像捕捉面板(66)包含:以矩阵方式布置的用于将从放射线源(34)发射并透过对象(14)的放射线(16)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素(102),以及
所述方法包含以下步骤:
执行第一读出模式,所述第一读出模式用于同时读取在多个行中的像素(102)中存储的电信号;
在所述第一读出模式中读取的电信号的值变为大于阈值的情况下判断开始从所述放射线源(34)向所述图像捕捉面板(66)发射放射线(16);以及
在判断开始发射所述放射线(16)的情况下,停止读取所述电信号以将所述图像捕捉面板(66)切换到曝光状态。
12.一种用于使用配备有图像捕捉面板(66)的计算机的程序,其中,所述图像捕捉面板(66)包含:以矩阵方式布置的用于将从放射线源(34)发射并透过对象(14)的放射线(16)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素(102),
所述计算机被用作:
第一读出控制部(130),用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于同时读取在多个行中的像素(102)中存储的电信号;以及
辐照开始判断部(132),用于判断开始从所述放射线源(34)向所述图像捕捉面板(66)发射放射线(16),在所述第一读出控制部(130)读取的电信号的值变为大于阈值的情况下,判断开始发射所述放射线(16),以及
在所述辐照开始判断部(132)判断开始发射所述放射线(16)的情况下,所述第一读出控制部(130)采取行动以停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板(66)切换到曝光状态。
13.一种放射线图像捕捉装置(20),包括:
图像捕捉面板(66),包含:以矩阵方式布置的用于将从放射线源(34)发射并透过对象(14)的放射线(16)转换为电荷并存储所述电荷的多个像素(102、254);
第一读出控制部(130),用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于读取在预定行中的像素(102、254)中存储的电信号;
辐照开始判断部(132),用于判断开始从所述放射线源(34)向所述图像捕捉面板(66)发射放射线(16),在所述第一读出控制部(130)读取的电信号的值变为大于阈值的情况下,判断开始发射所述放射线(16);
经过时间判断部(134),用于判断在开始发射所述放射线(16)之后是否已经过了预定时间;以及
第二读出控制部(136),用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在像素(102)中存储的电信号,在所述经过时间判断部(134)判断已经过了所述预定时间的情况下,执行所述第二读出模式,
其中,在所述辐照开始判断部(132)判断开始发射所述放射线(16)的情况下,所述第一读出控制部(130)采取行动以停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板(66)切换到曝光状态。
14.一种放射线图像捕捉装置(20),包括:
图像捕捉面板(66),包含:以矩阵方式布置的用于将从放射线源(34)发射并透过对象(14)的放射线(16)转换为电荷并存储所述电荷的多个像素(102、254);
第一读出控制部(130),用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于读取在像素(102、254)中存储的电信号;
辐照开始判断部(132),用于判断开始从所述放射线源(34)向所述图像捕捉面板(66)发射放射线(16),在所述第一读出控制部(130)读取的电信号的值变为大于阈值的情况下,判断开始发射所述放射线(16);
第一读出模式停止判断部(312),用于在即使从所述第一读出模式开始起已经过了预定时间之后,所述电信号的值仍未达到所述阈值的情况下,停止所述第一读出模式。
15.一种放射线图像捕捉装置(20),包括:
图像捕捉面板(66),包含:以矩阵方式布置的用于将从放射线源(34)发射并透过对象(14)的放射线(16)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素(102、254);
第一读出控制部(130),用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于基于与所述放射线(16)的发射相关联的图像捕捉菜单来读取在像素(102、254)中存储的电信号;
模式切换判断部(330),用于判断是否开始所述第一读出模式;以及
第一通告设备(126、308、310),用于在所述模式切换判断部(330)判断开始所述第一读出模式的情况下,从所述模式切换判断部(330)向外部通告判断结果。
16.一种放射线图像捕捉装置(20),包括:
图像捕捉面板(66),包含以矩阵方式布置的用于将从放射线源(34)发射并透过对象(14)的放射线(16)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素(102、254);
第一读出控制部(130),用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于读取在与所述对象(14)的成像区域(352、356)相对应的像素(102、254)中存储的电信号,所述成像区域(352、356)设置在与所述放射线(16)的发射相关联的图像捕捉菜单中;
辐照开始判断部(132),用于判断开始从所述放射线源(34)向所述图像捕捉面板(66)发射放射线(16),以及用于向所述第一读出控制部(130)发送停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板(66)切换到曝光状态的指令,在所述第一读出控制部(130)读取的电信号的值变为大于可任意设置的阈值的情况下,判断开始发射所述放射线(16);以及
第二读出控制部(136),用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在与所述成像区域(352、356)相对应的像素(102、254)中存储的电信号,在从开始发射所述放射线(16)起已经过了预定时间之后,执行所述第二读出模式。
17.一种放射线图像捕捉装置(20),包括:
图像捕捉面板(66),包含:以矩阵方式布置的用于将从放射线源(34)发射并透过对象(14)的放射线(16)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素(102、254);
第一读出控制部(130),用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于同时读取在多个行中的像素(102、254)中存储的电信号或读取在预定行中的像素(102、254)中存储的电信号;
第二读出控制部(136),用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于逐行顺序读取在所述像素(102)中存储的电信号;以及
成像控制设备(122),用于参考与所述放射线(16)的发射相关联的图像捕捉菜单中包含的图像捕捉历史,判定执行所述第一读出模式还是所述第二读出模式,以及使得所述第一读出控制部(130)或所述第二读出控制部(136)在所判定的模式下读取所述电信号。
18.一种放射线图像捕捉装置(20),包括:
图像捕捉面板(66),包含:以矩阵方式布置的用于将从放射线源(34)发射并透过对象(14)的放射线(16)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素(102、254);
第一读出控制部(130),用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于通过被设置于第一读出增益的电信号放大器(116)同时读取在多个行中的像素(102、254)中存储的电信号;
辐照开始判断部(132),用于判断开始从所述放射线源(34)向所述图像捕捉面板(66)发射放射线(16),在所述第一读出控制部(130)读取的电信号的值变为大于可任意设置的阈值的情况下,判断开始发射所述放射线(16),以及在所述辐照开始判断部(132)判断开始发射所述放射线(16)的情况下,所述第一读出控制部(130)采取行动以停止读取所述电信号并将所述图像捕捉面板(66)切换到曝光状态;
发射完成判断部(134),用于判断所述放射线(16)发射的完成;以及
第二读出控制部(136),用于执行第二读出模式,所述第二读出模式用于通过被设置于第二读出增益的所述电信号放大器(116)来逐行顺序读取在所述像素(102、254)中存储的电信号,在所述发射完成判断部(134)判断所述放射线(16)发射完成的情况下,执行所述第二读出模式,
其中,所述第一读出增益低于所述第二读出增益。
19.一种放射线图像捕捉装置(20),包括:
图像捕捉面板(66),包含:以矩阵方式布置的用于将从放射线源(34)发射并至少在曝光时段中透过对象(14)的放射线(16)转换为电信号并存储所述电信号的多个像素(102);
第一读出控制部(130),用于执行第一读出模式,所述第一读出模式用于同时读取在多个行中的像素(102)中存储的电信号;
辐照开始判断部(132),用于判断开始从所述放射线源(34)向所述图像捕捉面板(66)发射放射线(16),在所述第一读出控制部(130)读取的电信号的值变为大于可任意设置的阈值的情况下,判断开始发射所述放射线(16);以及
全像素重置控制部(610),用于在所述辐照开始判断部(132)判断开始发射所述放射线(16)的情况下,执行丢弃所有像素(102)中存储的电信号的全像素重置过程,
其中,在完成所述全像素重置过程的阶段,将所述图像捕捉面板(66)切换到曝光状态。
20.一种放射线图像捕捉系统(10),包括:
放射线源(34),用于输出放射线(16);
多个放射线图像捕捉装置(20),用于捕捉放射线图像;以及
控制单元(212),用于控制所述放射线源(34)和所述放射线图像捕捉装置(20),
其中,所述放射线图像捕捉装置(20)具有:
放射线转换面板(64),包含:以矩阵方式布置的用于将透过对象(14)的放射线(16)转换为电荷并存储所述电荷的多个像素(102、254);以及
读出控制部(130、136),用于控制读取在所述像素(102、254)中存储的电荷,以及用于基于所述电荷来输出放射线图像信息,
其中,所述读出控制部(130、136)能够执行第一读出模式和第二读出模式,
在所述第一读出模式下,同时读出在多个行中的像素(102、254)中存储的电荷,并从而将在所述像素(102、254)中存储的电荷读取为不用于形成所述放射线图像的第一电信号,
在所述第二读出模式下,逐行读出在所述像素(102、254)中存储的电荷,并从而将在所述像素(102、254)中存储的电荷读取为用于形成所述放射线图像的第二电信号,
在捕捉所述放射线图像的过程中,所述控制单元(212)向所述放射线图像捕捉装置(20)中的所述读出控制部(130、136)发送执行所述第一读出模式的指令,
然后,接收到所述指令的所述读出控制部(130、136)采取行动以执行所述第一读出模式,以及
如果所述放射线转换面板(64)随后检测到所述放射线(16),执行所述第二读出模式以输出所述放射线图像信息。
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