CN103828342A - 成像设备，成像系统，和控制成像设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使在成像操作间隔短的情况下，也能够在防止余像的同时，获得具有较高S/N比的图像的成像设备。所述成像设备包括检测器(104)，检测器(104)包括多个转换元件(201)，每个转换元件(201)具有布置在第一电极和第二电极之间的半导体层，并把放射线或光转换成电荷，所述检测器进行输出基于所述电荷的电信号的成像操作；电源单元(107)，电源单元(107)向转换元件(201)提供在成像操作中允许转换元件(201)把放射线或光转换成电荷的第一电压；和控制检测器(104)和电源单元(107)的控制单元(106)。在第一成像操作和第二成像操作之间的时段内，进行其中向转换元件(201)供给不同于第一电压的第二电压的第一成像间操作，在第一成像间操作之后，进行其中向转换元件(201)供给与第一电压和第二电压不同的第三电压的第二成像间操作。第三电压和第一电压之差的绝对值小于第二电压和第一电压之差的绝对值。

Description

成像设备,成像系统,和控制成像设备的方法

技术领域

本发明涉及成像设备和成像系统，及其控制方法。更具体地，本发明涉及适合于用于静止图像射线照相（比如医疗诊断中的一般成像，或者运动图像射线照相，比如透视成像）的放射线成像设备和放射线成像系统，及其控制方法。 

背景技术

近年来，利用由半导体材料形成的平板检测器(下面简称为检测器)的放射线成像设备，已开始作为用于基于X射线的医疗成像诊断或无损测试的成像设备进入实际应用。例如，在医疗成像诊断中，这种放射线成像设备已作为数字成像设备，用于诸如一般成像之类的静止图像射线照相，或者诸如透视成像之类的运动图像射线照相。已知的检测器包括利用转换元件的间接转换检测器，所述转换元件组合地包括由非晶硅构成的光电转换元件，和把放射线转换成可由光电转换元件检测的波长带的光的波长转换元件。其它已知的检测器包括利用由诸如非晶硒之类的材料构成并把放射线直接转换成电荷的变换元件的直接转换检测器。 

在这样的成像设备中，对具有由非晶半导体构成的半导体层的转换元件来说，半导体层中的悬空键或缺陷起陷阱能级的作用。当多次进行成像时，利用在先前的成像操作中照射的放射线或光生成的电荷可被俘获在陷阱能级中。在这种情况下，在随后的成像操作中获得的图像中，可能出现受在随后的成像操作中获得的图像中俘获的电荷影响的所谓余像(余辉)。通过延长在先成像操作和随后的成像操作之间的时间(下面称为成像操作间隔)，可以避免余像；然而，如果增大成像操作间隔，那么可用性受损。因此，需要一种在降低成像操作间隔的同时，防止在随后的成像中出现余像的成像设备。 

PTL1和2公开一种为了防止余像，在多次成像操作期间，向诸如光电二极管或MIS光电转换元件之类的转换元件提供与成像操作中的电压不同的电压的复位操作。具体地，在PTL1中，在复位操作期间，向光电二极管提供比在成像操作期间给光电二极管的反向电压大或小的反向电压，或者复位操作期间的正向电压。在PTL2中，向MIS光电转换元件提供与成像操作期间的电压不同的电压，以致在休眠(复位)操作期间，MIS光电转换元件的两个电极都被接地。在PTL1和2中，公开了通过利用复位操作，从转换元件除去可能导致余像的电荷。 

引文列表 

专利文献 

PTL1:日本专利公开No.10-253761 

PTL2:日本专利公开No.2002-199278 

发明内容

在上述常规复位操作中，能够防止余像；然而，在复位操作期间流入转换元件的电流会增大噪声，导致S/N比降低。在PTL2中建议优化复位操作的持续时间，或者复位操作期间的电压，以便实现防止余像的效果，和减小在复位操作之后流入转换元件的电流。然而，复位操作的持续时间和复位操作期间的电压的优化使得难以既防止余像，又维持足够的S/N比。 

本发明意图解决常规结构中的上述问题，目的在于提供一种即使在成像操作间隔短的情况下，也能够在防止余像的同时，获得具有较高S/N比的图像的成像设备。 

按照本发明的成像设备包括检测器，所述检测器包括多个转换元件，每个转换元件具有第一电极、第二电极和布置在第一电极和第二电极之间的半导体层，并把放射线或光转换成电荷，所述检测器进行输出基于所述电荷的电信号的成像操作；电源单元，所述电源单元向转换元件提供第一电压，用于在成像操作中允许转换元件把放射线或光转换成电荷；和控制检测器和电源单元的控制单元，其中控制单元控制检测器和电源 单元在多次进行的成像操作中的第一成像操作和在第一成像操作之后的第二成像操作之间的时段内，进行第一成像间操作，和在所述时段内在第一成像间操作之后，进行第二成像间操作，在所述第一成像间操作中，向转换元件供给与第一电压不同的第二电压，在所述第二成像间操作中，供给与第一电压和第二电压不同的第三电压，和其中第三电压和第一电压之差的绝对值小于第二电压和第一电压之差的绝对值。 

按照本发明的成像系统包括上述成像设备，和向上述控制单元发送控制信号的控制计算机。 

按照本发明的控制成像设备的方法是控制包括检测器的成像设备的方法，所述检测器包括多个转换元件，每个转换元件具有第一电极、第二电极和布置在第一电极和第二电极之间的半导体层，并把放射线或光转换成电荷，所述方法包括以下步骤：进行允许检测器输出基于由转换元件从放射线或光转换来的电荷的电信号的第一成像操作，所述转换元件已被供给允许转换元件把放射线或光转换成电荷的第一电压；在第一成像操作之后，进行其中向转换元件供给不同于第一电压的第二电压的第一成像间操作；在第一成像间操作之后，进行其中向转换元件供给与第一电压和第二电压不同的第三电压的第二成像间操作；和在第二成像间操作之后，进行允许检测器输出基于由已被供给第一电压的转换元件从放射线或光转换来的电信号的第二成像操作，其中第三电压和第一电压之差的绝对值小于第二电压和第一电压之差的绝对值。 

按照本发明，可提供一种即使在成像操作间隔短的情况下，也能够在防止余像的同时，获得具有高S/N比的图像的成像设备。 

附图说明

图1是按照本发明的第一实施例的成像设备的时间图。 

图2A是说明按照本发明的第一实施例，变换元件的余像量与电压变化的依存关系的特性图。 

图2B是说明按照本发明的第一实施例，变换元件的噪声量与电压变化的依存关系的特性图。 

图3是按照本发明的成像系统的示意方框图。 

图4是按照本发明的第一实施例的成像设备的示意等效电路图。 

图5A是按照本发明的第一实施例的成像设备的时间图。 

图5B是按照本发明的第一实施例的成像设备的时间图。 

图6A是按照本发明的第二实施例的成像设备的示意等效电路图。 

图6B是按照本发明的第二实施例的成像设备的示意等效电路图。 

图7A是说明按照本发明的第二实施例，变换元件的余像量与电压变化的依存关系的特性图。 

图7B是说明按照本发明的第一实施例，变换元件的噪声量与电压变化的依存关系的特性图。 

图8是按照本发明的第二实施例的成像设备的定时图。 

图9A是按照本发明的第二实施例的成像设备的定时图。 

图9B是按照本发明的第二实施例的成像设备的定时图。 

图10A是按照本发明的第二实施例的成像设备的另一个例子的定时图。 

图10B是按照本发明的第二实施例的成像设备的另一个例子的定时图。 

具体实施方式

下面参考附图，详细说明本发明的实施例。在本发明中，假定除了α射线、β射线和γ射线(它们是由于放射线衰变而发出的粒子(包括光子)束)之外，放射线还包括能量高于或等于以上射线的能量的射束，例如X射线、粒子束、宇宙射线等等。 

(第一实施例) 

首先，为了说明本发明的原理，将分别用图2A和2B，说明按照本发明的第一实施例的转换元件的余像量的特性，和噪声量的特性。 

转换元件具有在两个面对的电极之间的半导体层，通过在这两个电极之间提供电压，能够把放射线或光转换成电荷。这里，在转换元件的两个电极之间提供的电压是提供给转换元件的电压。在包括其间照射放 射线或光的时段的成像操作中，在两个电极之间供给用于耗尽半导体层的电压(下面称为第一电压)，作为提供给转换元件的电压。从而，转换元件能够把放射线或光转换成电荷。 

确定将从包括多个转换元件的检测单元输出的电信号，和将从包括检测单元的检测器输出的图像数据的质量的指标包括噪声量和余像量。噪声是独立于原始信息，包含在信号中的随机波动分量，转换元件中的噪声的主要原因可包括暗电流。通过当供给转换元件的电压变化时使电流在变换元件中流动，和使归因于电流的电荷移动影响缺陷能级，会引起暗电流。另外，余像是多次成像操作之中的在先成像操作中的基于放射线或光的照射的电信号对在随后的成像操作中输出的电信号和图像数据有影响的现象。余像的主要原因可包括俘获在缺陷能级中的电荷，和未从转换元件输出、而是残留在转换元件上的电荷。 

如在背景技术部分中所述，通过在多个成像操作期间向转换元件提供与第一电压不同的电压(下面称为第二电压)，能够防止余像。如图2A中图解所示，随着第一电压和在多次成像操作期间提供给转换元件的第二电压之差(下面称为电压变化量)增大，作为余像的数量的余像量减小。这里，在图2A中，水平轴代表电压变化量的绝对值，垂直轴代表余像量。其原因可被认为是按照供给转换元件的电压的变化，流入转换元件的电流在转换元件中注入电荷，因而可预先在缺陷能级中俘获电荷，以便阻止用放射线或光转换的其它电荷被俘获。其原因也可被认为是通过与由流入转换元件的电流注入转换元件的电荷的再结合等，转换元件中的残余电荷被除去。即，随着电位变化量增大，注入转换元件中的电荷的数量(电荷量)增大，从而余像量减小。相反，如图2B中图解所示，随着电压变化量增大，作为噪声的数量的噪声量增大。这里，在图2B中，水平轴表示电压变化量的绝对值，垂直轴表示噪声量。其原因可被认为是随着流入转换元件的电流按照提供给转换元件的电压的变化而增大，生成的暗电流量相应增大。即，电位变化量越大，注入转换元件中的电荷量越大，导致噪声量增大。 

因而，随着电压变化量增大，以降低余像量，注入转换元件中的电 荷量增大，从而噪声量增大，导致成像设备的S/N比降低。在这种情况下，如果为了降低噪声量，直到噪声平静下来才进行后续成像，那么在进行后续成像之前的时段增大，导致成像设备的可用性降低。相反，随着电压变化量减小，注入转换元件中的电荷量降低，从而余像量增大，导致余像的抑制不充分。 

通过深入细致的研究，本发明人获得以下发现。控制检测器，以致如图1中图解所示，在包括第一成像操作和在第一成像操作之后的第二成像操作的多个成像操作中，检测器在第一成像操作和第二成像操作之间进行成像间操作。在所述成像间操作中，控制检测器，以致检测器首先在第一成像操作和第二成像操作之间的时段内，进行第一成像间操作。在第一成像间操作中，控制检测器，以致向转换元件提供与在每个成像操作中提供给转换元件的第一电压不同的第二电压，并且检测器至少进行初始化转换元件的初始化操作。这里，术语初始化操作指的是向转换元件提供期望的电压的操作，和在如图3中图解所示的包括转换元件和开关元件的像素的结构中，独立于下面说明的图像输出操作和暗图像输出操作地使开关元件进入导通状态的操作。第二电压和第一电压之差的绝对值被定义为第一电压的变化量。这里，第一电压变化量被设定成大于下面说明的第二电压变化量。这样，在第一成像间操作中，向转换元件提供大的电压变化量，从而使得可以按照需要减少余像。然而，在第一成像间操作中，由于向转换元件提供大的电压变化，因此注入转换元件的电荷量被增大，从而导致噪声增大。于是，控制检测器，以致在第一成像间操作和第二成像操作之间的时段内，进行第二成像间操作。在第二成像间操作中，控制检测器，以致向转换元件提供与第一电压和第二电压不同的第三电压，并且检测器进行初始化操作。第三电压和第一电压之差的绝对值被定义为第二电压变化量。这里，第二电压变化量被设定成小于第一电压变化量。第二成像间操作可减小将注入转换元件中的电荷量，从而能够降低在第一成像间操作中增大的噪声。于是，本发明人发现通过在第一成像操作和第二成像操作之间，进行第一成像间操作和在第一成像间操作之后的第二成像间操作，能够在减小在先前的成 像操作中产生的余像的同时，防止噪声增大。下面详细说明各个操作。 

下面参考图3，说明按照第一实施例的放射线成像系统。图1中图解所示的按照本发明的放射线成像系统包括成像设备100、控制计算机108、放射线控制装置109、放射线发生装置110、显示装置113和控制台114。成像设备100包括平板检测器104，平板检测器104包括具有都把放射线或光转换成电信号的多个像素的检测单元101，驱动检测单元101的驱动电路102，和输出来自被驱动的检测单元101的电信号作为图像数据的读出电路103。成像设备100还包括处理来自平板检测器(检测器)104的图像数据并输出结果的信号处理单元105，向每个组件供给控制信号并控制检测器104的操作的控制单元106，和向每个组件供给偏压的电源单元107。信号处理单元105从下面说明的控制计算机接收控制信号，并把控制信号提供给控制单元106。响应于从控制计算机108接收的控制信号，控制单元106控制驱动电路102、读出电路103、信号处理单元105和电源单元107至少之一。电源单元107包含从外部电源或内部电池(未图示)接收电压，并提供为检测单元101、驱动电路102和读出电路103所需的电压的电源电路，比如调压器。按照本实施例的电源单元107是能够在至少第一电压、第二电压和第三电压之间切换，并且向检测单元101的转换元件供给任一电压的可变电源。 

控制计算机108进行放射线发生装置110和成像设备100之间的同步，发送确定成像设备100的状态的控制信号，和进行图像处理以校正、保存和显示来自成像设备100的图像数据。控制计算机108还向放射线控制装置109发送控制信号，以根据来自控制台114的信息，确定放射线照射条件。 

响应于来自控制计算机108的控制信号，放射线控制装置109控制从包含在放射线发生装置110中的放射源111照射放射线的操作，和照射场孔径机构112的操作。照射场孔径机构112具有能够在检测器104的检测单元101中改变预定照射场的功能，所述预定照射场是用放射线或者对应于放射线的光照射的区域。控制台114接收涉及被检物体的信息或者成像条件的输入，作为用于控制计算机108的各种控制操作的参 数，并把输入的参数传送给控制计算机108。显示装置113显示经历控制计算机108的图像处理的图像数据。 

下面参考图4，说明按照本发明的第一实施例的成像设备。和参考图3说明的结构相同的结构被赋予相同的附图标记，其详细说明被省略。 

检测单元101具有排列成矩阵的多个像素。每个像素具有把放射线或光转换成电荷的转换元件201，和输出对应于电荷的电信号的开关元件202。转换元件的适当例子可包括间接转换元件，和把放射线直接转换成电荷的直接转换元件，所述间接转换元件包括把光转换成电荷的光电转换元件，和布置在放射线入射侧的把放射线转换成光电转换元件可探测的波长带的光的波长转换部件。在本实施例中，布置在诸如玻璃基板之类的绝缘基板上并且包括非晶硅作为主成分的PIN光电二极管用作作为一种光电转换元件的光电二极管。开关元件202的适当例子可包括包含控制端子和2个主端子的晶体管，并且在本实施例中，使用薄膜晶体管(TFT)。转换元件201的一个电极(第一电极)电连接到开关元件202的2个主端子之一，另一个电极(第二电极)经公共偏压线Bs，电连接到第一电源107a。行方向的多个开关元件，例如T11～T1n具有共同电连接到第一行中的驱动线G1的控制端子，并经驱动线从驱动电路102被供给用于逐行控制开关元件的导通状态的驱动信号。列方向的多个开关元件，例如T11～Tm1的其它主端子电连接到第一列中的信号线Sig1，并且在开关元件处于导通状态时，对应于转换元件的电荷的电信号经信号线被输出给读出电路103。沿列方向排列的多个信号线Sig1～Sign并行地把从多个像素输出的电信号传送给读出电路103。 

读出电路103具备用于各个信号线的放大器电路207，以放大并行地从检测单元101输出的电信号。每个放大器电路207包括放大输出的电信号的积分放大器203，放大来自积分放大器203的电信号的可变放大器204，取样并保持放大的电信号的取样保持电路205，和缓冲放大器206。积分放大器203包括放大并输出读出的电信号的运算放大器，积分电容器和复位开关。积分放大器203能够通过改变积分电容器的值，改变放大系数。运算放大器具有反相输入端子，输出的电信号被输入所述反相 转入端子，正相输入端子，基准电位Vref从第二电源107b被输入所述正相输入端子，和输出放大的电信号的输出端子。此外，积分电容器被布置在运算放大器的反相输入端子和输出端子之间。为每个放大器电路设置取样保持电路205，取样保持电路205包括取样开关和取样电容器。读出电路103还包括顺序输出并行地从放大器电路207读出的电信号，并以串行图像信号的形式输出电信号的多路复用器208，和对图像信号进行阻抗转换和输出的缓冲放大器209。作为从缓冲放大器209输出的模拟电信号的图像信号Vout由A/D转换器210转换成数字图像数据，并被输出给信号处理单元105。由信号处理单元105处理的图像数据被输出给控制计算机108。 

驱动电路102按照从控制单元106输入的控制信号(D-CLK、OE、DIO)，向每条驱动线输出具有使开关元件进入导通状态的导通电压Vocm、和使开关元件进入非导通状态的非导通电压Vss的驱动信号。从而，驱动电路102控制开关元件的导通状态和非导通状态，并驱动检测单元101。 

电源单元107包括第一电源107a和放大器电路用第二电源107b。第一电源107a被配置成经偏压线Bs，向各个转换元件的第二电极共同供给电位Vs，并对应于按照本发明的第一电源。第二电源107b被配置成向各个运算放大器的正相输入端子供给基准电位Vref，并对应于按照本发明的第二电源。当开关元件处于导通状态时，基准电位Vref经信号线Sig1～Sign和开关元件202，被提供给转换元件201的第一电极。在本实施例中，第一电源107a是能够在至少第一电位Vs1、第二电位Vs2和第三电位Vs3之间切换，并向检测单元101的像素提供任一电位的可变电源。然而，本发明并不局限于此，第二电源107b可以是能够在至少第一基准电位Vref1、第二电位基准Vref2和第三基准电位Vref3之间切换，并向像素提供任一电位的可变电源。 

响应于经信号处理单元105来自在设备之外的控制计算机108等的控制信号，控制单元106向驱动电路102、电源单元107和读出电路103供给各种控制信号，并控制检测器104的操作。控制单元106向驱动单 元102供给控制信号D-CLK、控制信号OE和控制信号DIO，以控制驱动电路102的操作。这里，控制信号D-CLK是用作驱动电路的移位寄存器的移位时钟，控制信号DIO是由移位寄存器传送的脉冲，OE被配置成控制移位寄存器的输出端子。控制单元106还向读出电路103供给控制信号RC、控制信号SH和控制信号CLK，以控制读出电路103的各个组件的操作。这里，控制信号RC被配置成控制积分放大器的复位开关的操作，控制信号SH被配置成控制取样保持电路205的操作，控制信号CLK被配置成控制多路复用器208的操作。 

下面参考图1、5A和5B，说明按照本发明的成像设备的操作。这里，图5A详细图解说明图1中的A-A'截面，图5B详细图解说明图1中的B-B'截面。 

如图1中图解所示，当在时间t1向转换元件201供给第一电位Vs1时，成像设备100在成像准备期间，进行成像准备操作。这里，成像准备操作是为了使由于开始第一电位Vs1的施加而引起的检测器104中的噪声稳定，至少进行一次初始化操作K的操作，在本实施例中，重复多次地进行初始化操作K1。如果检测器104的特性的变化稳定，那么可不进行成像准备操作。这里，术语初始化操作指的是独立于下面说明的图像输出操作和暗图像输出操作，逐行顺序地或者每次以多行为单位地使检测单元中的多个开关元件进入导通状态，以便提供期望的电压，从而初始化检测单元中的转换元件的操作。在本实施例中，通过把蓄积操作之前的初始电压，即，第一电压|Vs1-Vref|提供给转换元件，进行初始化操作K1。在图1中，作为成像准备操作，进行反复多次地进行一组初始化操作K1和蓄积操作W1的操作。在本发明中，蓄积（accumulation）操作是其中在转换元件中蓄积电荷的操作，并且在本实施例中，通过使多个像素的所有开关元件都进入非导通状态，进行蓄积操作。在本实施例中，假定Vs1=-8(V)，Vref=3(V)，并且转换元件201被供给反向电压。 

随后，在自时间t1起过去预定时段之后的时间t2，成像设备100开始第一成像操作。在位于从时间t2到时间t4的成像期内的从时间t2到 时间t3的时段中，成像设备100进行初始化操作K1，蓄积操作W1和图像输出操作X1。在成像操作中，蓄积操作W1是为了使转换元件可以产生电荷，在与放射线的照射相应的时段内进行的操作，图像输出操作X是按照与在蓄积操作W中产生的电荷对应的电信号输出图像数据的操作。尽管在本实施例中，每个成像操作中的蓄积操作执行与成像准备操作中的蓄积操作相同的时间长度，不过，本发明并不局限于此。为了缩短成像准备操作所需的时间，最好成像准备操作中的蓄积操作的时间长度短于成像操作中的蓄积操作的时间长度。此外，在本实施例中，以和成像准备操作中的初始化操作相同的电压，持续相同的时间长度地进行成像操作中的初始化操作。不过，本发明并不局限于此。为了缩短成像准备操作所需的时间，可取的是成像准备操作中的初始化操作的时间长度短于成像操作中的初始化操作的时间长度。然后，在从时间t3到时间t4的时段内，进行持续和在图像输出操作X1之前的蓄积操作W1相同的时间长度进行的蓄积操作W1，和根据在先前的蓄积操作W1中产生的电荷，输出暗图像数据的暗图像输出操作F1。进行这些操作，以使转换元件可以在其中不照射任何放射线的暗状态下产生电荷。在暗图像输出操作F1中，在成像设备100中进行与图像输出操作X1类似的操作。 

随后，当在时间t4完成第一成像操作时，成像设备100进行成像间操作，直到开始下一个成像操作的时间t6为止。中间成像操作包括在从时间t4到时间t5的时段内进行的第一成像间操作，和在从时间t5到时间t6的时段内进行的第二成像间操作。在从时间t4到时间t5的时段内进行的第一成像间操作中，向转换元件201供给第二电压|Vs2-Vref|，并且至少进行初始化操作K2。在本实施例中，在第一成像间操作中，进行初始化操作K2和蓄积操作W2。这里，第一电压变化量|Vs2-Vs1|(它是第二电压和第一电压之差)大于下面说明的第二电压变化量|Vs3-Vs1|(它是第三电压和第一电压之差)。于是，在第一成像间操作中，向转换元件供给较大的电压变化量，从而按照需要减少余像。然而，在第一成像间操作中，由于向转换元件供给较大的电压变化量，因此使噪声增大。从而，在从时间t5到时间t6的时段内，进行第二成像间操作。在第二成 像间操作中，向转换元件201提供比第一电压变化量|Vs2-Vs1|小的第二电压变化量|Vs3-Vs1|，并且至少进行初始化操作K3。在本实施例中，在第二成像间操作中进行初始化操作K3和蓄积操作W3。这里，除了提供给转换元件的电压不同于初始化操作K1中的电压之外，初始化操作K2和K3和上面说明的初始化操作K1类似。另外，除了提供给转换元件的电压不同于蓄积操作W1中的电压之外，蓄积操作W2和W3也和上面说明的蓄积操作W1类似。于是，在第二成像间操作中，向转换元件提供比第一成像间操作中的电压变化量小的电压变化量，从而降低在第一成像间操作中增大的噪声。这样，在第一成像操作和第二成像操作之间的时段内，进行第一成像间操作和在第一成像间操作之后第二成像间操作，从而使得能够在减小在第一成像操作中发生的余像的同时，防止噪声增大。在本实施例中，假定|Vs2-Vs1|=5(V)，|Vs3-Vs1|=2(V)，其中Vs2=-13(V)，Vs3=-6(V)。 

下面参考图5A，详细说明各个成像操作。上面说明过的操作不再说明。如图5A中图解所示，在初始化操作K1中，首先，从控制单元106向复位开关提供控制信号RC，使积分放大器203的积分电容器和信号线复位。随后，在向转换元件201供给第一电位Vs1的同时，从驱动电路102向驱动线G1提供导通电压Vcom，并使第一行中的各个像素的开关元件T11～T13进入导通状态。开关元件的导通状态使电压|Vs1-Vref|可被提供给转换元件，并且转换元件被初始化。在这种情况下，开关元件以电信号的形式输出转换元件的电荷。然而，在本实施例中，不输出控制信号SH和控制信号CLK，不激活在取样保持电路下游的电路。从而，不从读出电路103输出对应于电信号的数据。之后，积分电容器和信号线被再次复位，于是，输出的电信号被处理。如果该数据被用于校正等，那么可输出控制信号SH和控制信号CLK，并且可按照和下面说明的图像输出操作或暗图像输出操作类似的方式，激活在取样保持电路下游的电路。重复进行如上所述的开关元件的导通状态的这种控制和复位，直到第m行为止，从而导致进行检测器104的初始化操作K1。这里，在初始化操作K1中，至少即使在开关元件的导通状态期间，也可使 复位开关维持导通状态，并且可继续复位。另外，初始化操作K1中的开关元件的导通时间可以短于下面说明的图像输出操作X1中的开关元件的导通时间。此外，在初始化操作K1中，可以同时使多行中的开关元件导通。在上面的情况下，可以减小整个初始化操作K1所需的时间，并且能够更快地稳定检测器的特性的变化。之后，在蓄积操作W1中，在向转换元件201供给电压|Vs1-Vref|的时候，向开关元件202供给非导通电压Vss，并使所有像素的开关元件进入非导通状态。在这种状态下，用放射线照射转换元件，从而使基于所述照射的电荷可被蓄积在转换元件中。之后，在图像输出操作X1中，首先，从控制单元106输出控制信号RC，并使积分电容器和信号线复位。然后，从驱动电路102向驱动线G1供给导通电压Vcom，使第一行中的开关元件T11～T1n进入导通状态。从而，基于在第一行中的转换元件S11～S1n中产生的电荷的电信号被输出给各条信号线。通过各条信号线并行地输出的电信号被各个放大器电路207的积分放大器203和可变放大器204放大。放大的电信号被并行保持在各个放大器电路207中的取样保持电路205中，其中所述取样保持电路已由控制信号SH激活。在电信号被保持之后，从控制单元106输出控制信号RC，并使积分放大器203的积分电容器和信号线复位。在使积分电容器和信号线复位之后，按照和第一行类似的方式，向第二行中的驱动线G2供给导通电压Vcom，并使第二行中的开关元件T21～T2n进入导通状态。在其间使第二行中的开关元件T21～T2n进入导通状态的时段中，多路复用器208顺序输出保持在取样保持电路205中的电信号。从而，并行地从第一行中的像素读出的电信号被转换成串行图像信号，并被输出，A/D转换器210把串行图像信号转换成一行的图像数据，并输出该图像数据。逐行地对第一行到第m行进行上述操作，于是，从成像设备输出一帧的图像数据。 

之后，如图5A中图解所示，再次进行初始化操作K1。然后，在未用放射线照射转换元件的状态下，进行蓄积操作W1，并在转换元件中蓄积不基于放射线的电荷。之后，在暗图像输出操作F1中，在不照射任何放射线的暗状态下，在成像设备100中进行和图像输出操作X1类似的操 作，从而获得不基于放射线的暗图像数据。 

下面参考图5B，详细说明各个成像间操作。如图5B中图解所示，在初始化操作K2中，首先，从控制单元106向复位开关供给控制信号RC，并使积分放大器203的积分电容器和信号线复位。然后，在向转换元件201供给电压Vs2的时候，从驱动电路102向驱动线G1供给导通电压Vcom，并使第一行中的各个像素的开关元件T11～T13进入导通状态。开关元件的导通状态使得可以向转换元件供给电压|Vs2-Vref|，并减小转换元件的余像。这种情况下，利用开关元件，以电信号的形式输出转换元件的电荷。然而，在本实施例中，不输出控制信号SH和控制信号CLK，并且不激活在取样保持电路下游的电路。从而，不从读出电路103输出对应于电信号的数据。之后，积分电容器和信号线被再次复位，于是输出的电信号被处理。如果该数据被用于校正等，那么可以输出控制信号SH和控制信号CLK，并可按照和图像输出操作X1或暗图像输出操作F1相似的方式，激活在取样保持电路下游的电路。重复进行如上所述的开关元件的导通状态的这种控制和复位，直到第m行为止，从而导致进行检测器104的初始化操作K2。这里，在初始化操作K2中，至少即使在开关元件的导通状态期间，也可使复位开关维持导通状态，并可继续复位。另外，初始化操作K2中的开关元件的导通时间可以短于图像输出操作中的开关元件的导通时间。此外，在初始化操作K2中，可以同时使多行中的开关元件导通。在以上的情况下，能够缩短整个初始化操作K2所需的时间，能够更快地稳定检测器中的余像。在本实施例中，以和图像输出操作X1相同的时间间隔，进行初始化操作K2。在蓄积操作W2中，在向转换元件201供给电压|Vs2-Vref|的时候，向开关元件202供给非导通电压Vss，从而使所有像素的开关元件都进入非导通状态。 

之后，如图5B中图解所示，在初始化操作K3中，首先，从控制单元106向复位开关供给控制信号RC，并使积分放大器203的积分电容器和信号线复位。随后，在向转换元件201供给电压Vs3的时候，从驱动电路102向驱动线G1供给导通电压Vcom，并使第一行中的各个像素的开关元件T11～T13进入导通状态。开关元件的导通状态使得可向转换 元件提供电压|Vs3-Vref|，并减小转换元件中的噪声。在这种情况下，开关元件以电信号的形式输出转换元件的电荷。然而，在本实施例中，不输出控制信号SH和控制信号CLK，并且在取样保持电路下游的电路不被激活。从而，不从读出电路103输出对应于电信号的数据。之后，积分电容器和信号线被再次复位，于是，输出的电信号被处理。如果该数据被用于校正等，那么可以输出控制信号SH和控制信号CLK，并可按照和图像输出操作X1或暗图像输出操作F1相似的方式，激活在取样保持电路下游的电路。重复进行如上所述的开关元件的导通状态的这种控制和复位，直到第m行为止，从而导致进行检测器104的初始化操作K3。这里，在初始化操作K3中，至少即使在开关元件的导通状态期间，也可使复位开关维持导通状态，并可继续复位。另外，初始化操作K3中的开关元件的导通时间可以短于图像输出操作X1中的开关元件的导通时间。此外，在初始化操作K3中，可以同时使多行中的开关元件导通。在以上情况下，整个初始化操作K3所需的时间可被缩短，并能够更快地稳定检测器中的噪声。在本实施例中，以和图像输出操作X1相同的时间间隔进行初始化操作K3。在蓄积操作W3中，在向转换元件201供给电压|Vs3-Vref|的时候，向开关元件202供给非导通电压Vss，从而使所有像素的开关元件都进入非导通状态。 

在本实施例中，假定Vs2=-13(V)，Vs3=-6(V)，并且假定在任何情况下，都向转换元件供给反向电压。然而，本发明并不局限于此。例如，可以假定|Vs2-Vs1|=5(V)，|Vs3-Vs1|=2(V)，其中Vs2=-3(V)，Vs3=-6(V)。即，在第一成像间操作中，可以供给比成像操作期间的反向电压小的反向电压，在第二成像间操作中，可以供给比成像操作期间的反向电压小、但是比第一成像间操作期间的反向电压大的反向电压。例如，还可假定|Vs2-Vs1|=12(V)，|Vs3-Vs1|=2(V)，其中Vs2=4(V)，Vs3=-6(V)。这种情况下，当Vs2=4(V)时，向转换元件供给正向电压。即，在第一成像间操作中，可以供给正向电压，在第二成像间操作中，可以供给供给比成像操作期间的反向电压小的反向电压。例如，还可假定|Vs2-Vs1|=5(V)，|Vs3-Vs1|=1(V)，其中Vs2=-13(V)，Vs3=-9(V)。即， 在第一成像间操作中，可以供给比成像操作期间的反向电压大的反向电压，在第二成像间操作中，可以供给比成像操作期间的反向电压大、但是比第一成像间操作期间的反向电压小的反向电压。例如，还可假定|Vs2-Vs1|=5(V)，|Vs3-Vs1|=1(V)，其中Vs2=-3(V)，Vs3=-9(V)。即，在第一成像间操作中，可以供给比成像操作期间的反向电压小的反向电压，在第二成像间操作中，可以供给比成像操作期间的反向电压大的反向电压。另外，在每个成像间操作中，可以只进行初始化操作，而不进行蓄积操作。这种情况下，可以逐渐改变提供给转换元件的电压。即，在本发明中，在第一成像操作和第二成像操作之间的时段内，至少可以分别在第一成像操作和第二成像间操作之间的时段内，以及在第一成像间操作和第二成像操作之间的时段内，进行第一成像间操作和第二成像间操作。 

(第二实施例) 

下面参考图6A和6B，说明按照本发明的第二实施例的成像设备。和参考图3说明的按照第一实施例的结构相同的结构被赋予相同的附图标记，并省略其详细说明。图6B图解说明一个像素的示意等效电路。 

虽然在按照第一实施例的检测单元101中，PIN光电二极管用于各个转换元件201，不过在按照本实施例的检测单元101'中，对于每个转换元件501，使用MIS光电转换元件，作为MIS转换元件。另外，在第一实施例中，转换元件201的其它电极通过公共偏压线Bs，电连接到第一电源107a。相反，在本实施例中，转换元件501的其它电极通过公共偏压线Bs，电连接到第一电源107a'。第一电源107a'被配置成能够多值地向转换元件501的其它电极，提供与允许转换元件生成电荷的第一电位Vs分离的用于刷新转换元件501的第二电位Vr1和第三电位Vr2。 

此外，如图6B中图解所示，每个转换元件501具有在第一电极502和第二电极506之间的半导体层504，和在第一电极502和半导体层504之间的绝缘层503。每个转换元件501还具有在半导体层504和第二电极506之间的杂质半导体层505。第二电极506通过偏压线Bs，电连接到第一电源107a'。在每个转换元件501中，和在每个转换元件201中一样， 从第一电源107a'向第二电极506供给第一电位Vs，并经开关元件202向第一电极502供给基准电位Vref。从而，进行蓄积操作。此外，借助第一电源107a'，向第二电极506供给刷新电位Vr(Vr1或Vr2)，并用电压|Vr-Vref|刷新转换元件501。刷新意味使在MIS转换元件的半导体层504中生成的、并且蓄积在半导体层504和绝缘层503之间，而不通过杂质半导体层505的电子-空穴对中的电子或空穴向第二电极506移动并湮灭。刷新的细节将在下面说明。 

下面将分别参考图7A和7B，说明按照本发明的第二实施例的转换元件的余像量的特性和噪声量的特性，以便说明本实施例中的本发明的原理。 

另外在MIS转换元件中，与第一实施例中说明的类似，在多个成像操作中，向转换元件供给不同于第一电压(|Vs-Vref|)的第二电压(|Vr-Vref|)，从而使得能够防止余像。如图7A中图解所示，随着在多个成像操作中提供给转换元件的电压变化量的增大，余像量被减小。这里，在图7A中，水平轴表示电压变化量的绝对值，垂直轴表示余像量。相反，如图7B中图解所示，随着电压变化量的增大，噪声量增大。这里，在图7B中，水平轴表示电压变化量的绝对值，垂直轴表示噪声量。 

因而，用于减小余像量的电压变化量越大，噪声量越大，导致成像设备的S/N比降低。这种情况下，如果为了降低噪声量，直到噪声平静下来才进行后续成像，那么在后续成像之前的时段增大，导致成像设备的可用性降低。相反，随着电压变化量减小，余像量增大，导致余像的抑制不充分。 

通过深入细致的研究，本发明人得到以下发现。控制检测器，以致如图8中图解所示，检测器在多个成像操作中进行成像间操作，所述多个成像操作包括第一成像操作，和在第一成像操作之后的第二成像操作。在成像间操作中，首先，控制检测器，以致检测器在第一成像操作和第二成像操作之间进行第一成像间操作。在第一成像间操作中，控制检测器，以致向转换元件供给不同于第一电压(|Vs-Vref|)的第二电压(|Vr2-Vref|)，检测器进行初始化转换元件的初始化操作(刷新操作)。第一电压 变化量(|Vr2-Vs|)(它是第二电压和第一电压之差的绝对值(|Vr2-Vs|))被设定成大于下面说明的第二电压变化量(|Vr1-Vs|)。于是，在第一成像间操作中，向转换元件供给较大的电压变化量，从而如期望的那样减少余像。然而，在第一成像间操作中，由于向转换元件供给较大的电压变化，因此噪声被增大。然后，控制检测器，以致检测器在第一成像间操作和第三成像操作之间，进行第二成像间操作。在第二成像间操作中，控制检测器，以致向转换元件供给与第一电压和第二电压不同的第三电压(|Vr1-Vref|)，并且检测器进行初始化操作。第二电压变化量(|Vr1-Vs|)(它是第三电压和第一电压之差的绝对值(|Vr1-Vs|))被设定成小于第一电压变化量(|Vr2-Vs|)。于是，在第二成像间操作中，向转换元件供给比第一成像间操作中的电压变化量小的电压变化量，从而使得可以降低在第一成像间操作中被增大的噪声。这样，本发明人想出在多个成像操作中，进行第一成像间操作和在第一成像间操作之后的第二成像间操作，从而使得在减小在先前的成像操作中发生的余像的同时，能够防止噪声增大。 

下面参考图8、9A和9B，说明按照本发明的成像设备的操作。这里，图9A详细图解说明图8中的C-C'截面，图9B详细图解说明图8中的D-D'截面。和按照第一实施例在图1、5A和5B中图解所示的组件相同的组件被赋予相同的符号和数字，并且省略其详细说明。 

按照第二实施例的成像设备的操作在以下几点，不同于按照第一实施例的成像设备的操作。第一点在于通过向转换元件供给第一电压|Vs-Vref|(它是在蓄积操作之前的初始电压)，进行初始化操作K1。第二点在于在每个初始化操作K1之前，进行第一刷新操作R1，作为初始化操作。在第一刷新操作R1中，首先，从第一电源107a'向转换元件501的第二电极506供给与第一电位Vs不同的用于刷新的第二电位Vr1。随后，驱动电路102逐行地顺序使开关元件202进入导通状态，从而使转换元件可被供给用于刷新的第二电压|Vr1-Vref|。这可使蓄积在半导体层504和绝缘层503之间的电子-空穴对中的电子或空穴向第二电极506移动并湮灭。之后，从第一电源107a'向转换元件501的第二电极506供给第一 偏置电位Vs。随后，驱动电路102逐行地顺序使开关元件202进入导通状态，从而使得可以向转换元件供给初始电压|Vs-Vref|。此外，第三点在于在第一成像间操作中，进行第二刷新操作R2，作为初始化操作，并在第二成像间操作中，进行第三刷新操作R3，作为初始化操作。下面说明第二刷新操作R2和第三刷新操作R3。 

如图9B中图解所示，在第二刷新操作R2中，首先，从第一电源107a'向转换元件501的第二电极506供给第一偏置电位Vs和不同于第一刷新电位Vr1的第二刷新电位Vr2。随后，驱动电路102逐行地顺序使开关元件202进入导通状态，从而允许第二刷新电压|Vr2-Vref|被提供给转换元件。第二刷新电压对应于按照本发明的第二电压。第一电压变化量(|Vr2-Vs|)(它是第二电压和第一电压之差(|Vr2-Vs|))被设定成大于下面说明的第二电压变化量(|Vr1-Vs|)。之后，从第一电源107a'向转换元件501的第二电极506供给第一电位Vs。随后，驱动电路102逐行地顺序使开关元件202进入导通状态，从而使得可以向转换元件供给初始电压|Vs-Vref|。于是，在第二刷新操作R2中，向转换元件供给大的电压变化量，从而如期望的那样减小余像。然而，在第二刷新操作R2中，向转换元件供给大的电压变化，导致噪声增大。 

随后，在第三刷新操作R3中，首先，从第一电源107a'向转换元件501的第二电极506，供给和第一电位Vs和第二电位Vr2不同的第三电位Vr1。这里，第三电位被设定为Vr1，它是与成像准备操作或成像操作中的刷新电位相同的值。随后，驱动电路102逐行地顺序使开关元件202进入导通状态，从而使得可以向转换元件供给第三刷新电压|Vr1-Vref|。第三刷新电压对应于按照本发明的第三电压。第二电压变化量(|Vr1-Vs|)(它是第三电压和第一电压之差(|Vr1-Vs|))被设定成小于第一电压变化量(|Vr2-Vs|)。之后，从第一电源107a'向转换元件501的第二电极506供给第一电位Vs。随后，驱动电路102逐行地顺序使开关元件202进入导通状态，从而使得可以向转换元件供给初始电压|Vs-Vref|。于是，在第三刷新操作R3中，向转换元件供给比第二刷新操作R2中的电压变化量小的电压变化量，从而使得可以降低在第二刷新操作R2中增大的噪 声。 

这里，如果杂质半导体层505由n型杂质半导体构成，那么理想地，第一电压满足Vs-Vref>0，即，正极性的电压。在这种情况下，第二电压满足Vr2-Vref≤0，即，等于或小于0的电压。在这种情况下，第一电压变化量是第一电压的1倍或更大。从而，在第二刷新操作R2中提供给MIS转换元件的电压，和在成像操作中提供给MIS转换元件的电压的极性被反转。这使蓄积在半导体层504和绝缘层503之间的所有空穴能够向第二电极506移动，并显著减少余像。相反，第三电压满足Vr1-Vref>0，即，正极性的电压。在这种情况下，第二电压变化量小于第一电压的1倍，最好小于第一电压的0.5倍。从而，在第三刷新操作R3中提供给MIS转换元件的电压，和在成像操作中提供给MIS转换元件的电压的极性不被反转。这能够减小蓄积在半导体层504和绝缘层503之间的空穴移向第二电极506的量，并显著降低噪声。这种情况下，各个电位之间的大小关系满足Vs>Vr1>Vref>Vr2。替代地，即使第二电压满足Vr2-Vref>0，即，正极性的电压，第一电压变化量也最好为第一电压的0.8倍以上并小于第一电压的1倍。在这种情况下，第二电压变化量最好小于第一电压的0.5倍，各个电位之间的大小关系满足Vs>Vr1>Vr2>Vref。当然，在杂质半导体层505由p型杂质半导体构成的情况下，符号及大小关系相反。 

在本实施例的以上说明中，第三电位是Vr1，它是与在成像准备操作或成像操作中的刷新电位相同的值。然而，本发明并不局限于此。第三电位可以是成像准备操作或成像操作中的刷新电位和第二刷新电位之间的电位，只要第二电压变化量满足上述关系即可。在杂质半导体层505由n型杂质半导体构成的情况下，第三电压满足Vr3-Vref>0，各个电位之间的大小关系满足Vs>Vr1>Vr3>Vr2。当然，在杂质半导体层505由p型杂质半导体构成的情况下，符号及大小关系相反。 

此外，在本实施例的以上说明中，第二电位是一个电位Vr2。然而，本发明并不局限于此。如图10A和10B中图解所示，除了Vr2之外，可另外供给在Vr2和Vr1之间的电位(Vr2')，作为在第一成像间操作中供 给转换元件501的第二电极506的电位，以进行第二刷新操作R2'。这种情况下，在第二刷新操作R2'中，首先，从第一电源107a'向转换元件501的第二电极506供给第二电压Vr2。随后，驱动电路102逐行地顺序使开关元件202进入导通状态，从而使刷新电压|Vr2-Vref|可被提供给转换元件。随后，从第一电源107a'向转换元件501的第二电极506供给电位Vr2'。然后，驱动电路102逐行地顺序使开关元件202进入导通状态，从而使得可以向转换元件供给刷新用第2'电压|Vr2'-Vref|。电压|Vr2-Vref|和|Vr2'-Vref|对应于按照本发明的第二电压。之后，从第一电源107a'向转换元件501的第二电极506供给第一偏置电位Vs。随后，驱动电路102逐行地顺序使开关元件202进入导通状态，从而允许初始电压|Vs-Vref|被供给转换元件。另外，在每个成像间操作中，可以只进行初始化操作，而不进行蓄积操作。这种情况下，可以逐渐改变提供给转换元件的电压。 

本发明的实施例也可用例如包含在控制单元106中的计算机或者执行程序的控制计算机108实现。向计算机提供程序的装置，例如，上面记录有所述程序的计算机可读记录介质，比如CD-ROM，或者传送所述程序的传输介质，比如因特网，也可用作本发明的实施例。另外，上面说明的程序也可用作本发明的实施例。本发明包含上述程序、记录介质、传输介质和程序产品。另外，本发明还包含基于根据第一或第二实施例易于认识到的各种组合的发明。 

本发明并不局限于上述实施例，可以作出各种变化和修改，而不脱离本发明的精神和范围。于是，附加了以下权利要求，以便清楚地限定本发明的范围。 

附图标记列表 

100     成像设备 

101     检测单元 

102     驱动电路 

103     读出电路 

104     平板检测器 

105     信号处理单元 

106     控制单元 

107     电源单元 

108     控制计算机 

201,501 转换元件 

202     开关元件 。

Claims (12)

1.一种成像设备，包括：

检测器，所述检测器包括多个转换元件，每个转换元件具有第一电极、第二电极和布置在第一电极和第二电极之间的半导体层，并把放射线或光转换成电荷，所述检测器进行输出基于所述电荷的电信号的成像操作；

电源单元，所述电源单元向转换元件提供第一电压，用于在成像操作中允许转换元件把放射线或光转换成电荷；和

控制检测器和电源单元的控制单元，

其中控制单元控制检测器和电源单元在多次进行的成像操作中的第一成像操作和在第一成像操作之后的第二成像操作之间的时段内，进行第一成像间操作，和在所述时段内在第一成像间操作之后，进行第二成像间操作，在所述第一成像间操作中，向转换元件供给与第一电压不同的第二电压，在所述第二成像间操作中，供给与第一电压和第二电压不同的第三电压，和

其中第三电压和第一电压之差的绝对值小于第二电压和第一电压之差的绝对值。

2.按照权利要求1所述的成像设备，其中每个转换元件包括光电二极管，和

其中第一电压是反向电压。

3.按照权利要求2所述的成像设备，其中第二电压是大于第一电压的反向电压，和

其中第三电压是小于第一电压的反向电压，或者大于第一电压但小于第二电压的反向电压。

4.按照权利要求2所述的成像设备，其中第二电压是小于第一电压的反向电压，和

其中第三电压是小于第一电压的反向电压，或者大于第一电压的反向电压。

5.按照权利要求2所述的成像设备，其中第二电压是正向电压，和

其中第三电压是小于第一电压的反向电压，或者大于第一电压的反向电压。

6.按照权利要求2-5任意之一所述的成像设备，其中检测器包括具有排列成矩阵的多个像素的检测单元，每个像素包括转换元件和连接到第一电极的开关元件，使开关元件进入导通状态以从检测单元输出电信号的驱动电路，传送所述电信号的信号线，和通过所述信号线读出所述电信号的读出电路，

其中电源单元包括连接到第二电极的第一电源，和通过所述读出电路连接到所述信号线的第二电源，

其中第二电源向信号线供给基准电位，和

其中第一电源在成像操作中向第二电极供给第一电位，在第一成像间操作中向第二电极供给不同于第一电位的第二电位，和在第二成像间操作中供给不同于第一电位和第二电位的第三电位。

7.按照权利要求1所述的成像设备，其中转换元件是具有第一电极、第二电极、半导体层、布置在第一电极和半导体层之间的绝缘层以及布置在半导体层和第二电极之间的杂质半导体层的MIS转换元件，和

其中电源单元在第一电极和第二电极之间供给第二电压或第三电压，以允许检测器进行刷新操作，所述刷新操作使由于向转换元件供给第一电压、而在半导体层中产生的电荷之中蓄积在半导体层和绝缘层之间的电子-空穴对中的电子或空穴向第二电极移动并湮灭。

8.按照权利要求7所述的成像设备，其中检测器包括具有排列成矩阵的多个像素的检测单元，每个像素包括转换元件和连接到第一电极的开关元件，使开关元件进入导通状态以从检测单元输出电信号的驱动电路，传送所述电信号的信号线，和通过所述信号线读出所述电信号的读出电路，

其中电源单元包括连接到第二电极的第一电源，和通过所述读出电路连接到所述信号线的第二电源，

其中第二电源向信号线供给基准电位，和

其中第一电源在成像操作中向第二电极供给第一电位，在第一成像间操作中向第二电极供给不同于第一电位的第二电位，和在第二成像间操作中供给不同于第一电位和第二电位的第三电位。

9.按照权利要求8所述的成像设备，其中杂质半导体层是n型杂质半导体层，和

其中如果第一电位用Vs表示，第二电位用Vr2表示，第三电位用Vr1表示，从第二电源供给信号线的电位用Vref表示，那么满足以下关系：

Vs-Vref>0

Vr1-Vref>0

Vr2-Vref≤0

Vs>Vr1>Vref>Vr2。

10.按照权利要求8所述的成像设备，其中杂质半导体层是n型杂质半导体层，和

如果第一电位用Vs表示，第二电位用Vr2表示，第三电位用Vr1表示，从第二电源供给信号线的电位用Vref表示，那么满足以下关系：

Vs-Vref>0

Vr1-Vref>0

Vr2-Vref>0

Vs>Vr1>Vr2>Vref

0.8×|Vs-Vref|≤|Vr2-Vs|<|Vs-Vref|

|Vr1-Vs|<0.5×|Vs-Vref|。

11.一种成像系统，包括：

按照权利要求1-10任意之一所述的成像设备；和

向控制单元发送控制信号的控制计算机。

12.一种控制包括检测器的成像设备的方法，所述检测器包括多个转换元件，每个转换元件具有第一电极、第二电极和布置在第一电极和第二电极之间的半导体层，并把放射线或光转换成电荷，所述方法包括以下步骤：

进行允许检测器输出基于由转换元件从放射线或光转换来的电荷的电信号的第一成像操作，所述转换元件已被供给允许转换元件把放射线或光转换成电荷的第一电压；

在第一成像操作之后，进行其中向转换元件供给不同于第一电压的第二电压的第一成像间操作；

在第一成像间操作之后，进行其中向转换元件供给与第一电压和第二电压不同的第三电压的第二成像间操作；和

在第二成像间操作之后，进行允许检测器输出基于由已被供给第一电压的转换元件从放射线或光转换来的电信号的第二成像操作，

其中第三电压和第一电压之差的绝对值小于第二电压和第一电压之差的绝对值。

Images