CN105702689A - 放射线摄像设备、系统和该设备的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种放射线摄像设备、系统和该设备的控制方法。所述设备包括：检测像素，其包括转换元件和开关元件；包括不同转换元件和不同开关元件的不同像素；信号线，其共通连接至多个所述开关元件；驱动单元，其被配置成驱动所述不同开关元件和所述开关元件；以及控制单元，其被配置成控制所述驱动单元，其中，所述控制单元控制所述驱动单元，从而使得在向至少一个开关元件施加接通状态电压或者断开状态电压的情况下，向不同于所述至少一个开关元件的开关元件，施加相对所述接通状态电压或者所述断开状态电压极性相反的电压，或者向所述不同开关元件施加相对所述接通状态电压或者所述断开状态电压极性相反的电压。

Description

放射线摄像设备、系统和该设备的控制方法

技术领域

本发明涉及一种放射线摄像设备、放射线摄像系统和用于控制该放射线摄像设备的方法。

背景技术

包括具有将诸如薄膜晶体管(TFT)等的开关与诸如光电转换元件等的转换元件组合的像素阵列的矩阵基板的放射线摄像设备作为在使用诸如X射线等的放射线的医学图像诊断和非损伤性检查中所使用的放射线摄像设备已投入实践使用。

近年来，对于增加放射线摄像设备的功能进行了研究。一个示例是包括用于监视放射线的照射的功能。该功能使得能够例如检测开始来自放射源的放射线的照射的定时、检测停止放射线的照射的定时、以及检测放射线的剂量或者放射线的累积剂量。

日本特开2012-15913号公开一种包括用于获取放射线图像的摄像像素和用于检测放射线的检测像素的放射线摄像设备。此外，日本特开2012-15913号公开了一种经由与检测像素连接的开关元件读取用于检测放射线的信号的配置。此外，日本特开2012-15913号公开了这样一种配置，在该配置中，适当地使驱动电压在导通电压和非导通电压之间切换，以使得在读取用于检测的像素的信号时切换开关元件的导通状态。

然而，在日本特开2012-15913号所述的放射线摄像设备中，在切换驱动电压的情况下，信号线的电位可能由于作为控制线的电压变化的结果的控制线和与开关元件连接的信号线之间的寄生元件(寄生电容)而发生变化。信号线的电位的变化有时导致放射线的照射的检测精度不足。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种设备，其包括：检测像素，其包括被配置成检测放射线的入射的转换元件和被配置成连接至用于检测的所述转换元件的开关元件；包括不同转换元件和不同开关元件的不同像素，其中所述不同转换元件连接至所述不同开关元件；信号线，其被共通连接至多个所述检测像素的多个用于检测的所述开关元件；驱动单元，其被配置成驱动所述不同开关元件和所述开关元件；以及控制单元，其被配置成控制所述驱动单元，其中，所述控制单元控制所述驱动单元，从而使得在向多个所述开关元件中的至少一个开关元件施加接通状态电压或者断开状态电压的情况下，向与所述至少一个开关元件不同的相异开关元件施加相对所述接通状态电压或者所述断开状态电压极性相反的电压，或者向所述不同开关元件施加相对所述接通状态电压或者所述断开状态电压极性相反的电压。

根据本发明的另一方面，一种设备，其包括：多个用于获取放射线图像的摄像像素和多个检测像素，其中，每一所述检测像素都包括被配置成检测放射线的入射的转换元件和连接至用于检测的转换元件的开关元件；信号线，其共通连接至所述多个检测像素的两个以上的用于检测的开关元件；驱动单元，其被配置成驱动共通连接至所述信号线的开关元件；以及控制单元，其被配置成控制所述驱动单元，从而使得在向共通连接至所述信号线的所述两个以上的开关元件中的至少一个开关元件施加接通状态电压或者断开状态电压的情况下，向与所述开关元件不同的用于检测的开关元件施加相对所述接通状态电压或者所述断开状态电压极性相反的电压。

根据本发明的另一方面，一种设备，其包括：摄像像素和检测像素，其中，所述摄像像素包括用于获取放射线图像的摄像转换元件和与所述摄像转换元件连接的、用于摄像的开关元件，所述检测像素包括被配置成检测放射线的入射的转换元件和被配置成与所述转换元件连接的开关元件；控制线，其被连接至用于摄像的开关元件；信号线，其被连接至所述开关元件，并且被配置成与所述摄像像素或者所述控制线重叠；驱动单元，其被配置成驱动用于摄像的开关元件和所述开关元件；以及控制单元，其被配置成驱动所述驱动单元，从而使得在向所述开关元件施加接通状态电压或者断开状态电压的情况下，向用于摄像的开关元件施加相对所述接通状态电压或者所述断开状态电压极性相反的电压。

根据本发明的另一方面，一种设备，其包括：多个用于获取放射线图像的摄像像素和多个检测像素，其中，所述每一检测像素都包括被配置成检测放射线的入射的转换元件和连接至用于检测的转换元件的开关元件；驱动单元，其被配置成驱动所述开关元件；多个检测区域，在各检测区域中，配置所述多个检测像素；控制单元，其被配置成控制所述驱动单元，以在不同时间驱动被配置在所述多个检测区域的每一个中的多个检测像素；以及获取单元，其被配置成基于对从所述驱动单元所驱动的多个检测像素中读取的信号进行加法或平均化所获得的值，来获取所述多个检测区域的每一个的放射线的入射量。

根据本发明的另一方面，一种放射线摄像设备的控制方法，其中，所述设备包括：检测像素，其包括被配置成检测放射线的入射的转换元件和被配置成连接至用于检测的所述转换元件的开关元件；包括不同转换元件和不同开关元件的不同像素，其中所述不同转换元件连接至所述不同开关元件；信号线，其被共通连接至多个所述检测像素的多个用于检测的所述开关元件；以及驱动单元，其被配置成驱动所述不同开关元件和所述开关元件，其中，在向多个所述开关元件中的至少一个开关元件施加接通状态电压或者断开状态电压的情况下，所述驱动单元向与所述至少一个开关元件不同的相异开关元件施加相对所述接通状态电压或者所述断开状态电压极性相反的电压，或者向所述不同开关元件施加相对所述接通状态电压或者所述断开状态电压极性相反的电压。

根据本发明的另一方面，一种放射线摄像设备的控制方法，其中所述设备包括：摄像像素，其被配置成获取放射线图像；检测像素，其被配置成检测放射线的入射，并且包括用于检测的开关元件，其中所述开关元件被配置成输出来自用于检测的转换元件的信号；信号线，其连接至所述开关元件；以及驱动单元，其被配置成驱动两个以上的所述开关元件，其中，所述驱动单元使电压在使所述开关元件切换成非导通状态的断开状态电压和使所述开关元件切换成导通状态的接通状态电压之间逐渐变化。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将显而易见。

附图说明

图1示出根据第一典型实施例的放射线摄像设备的结构。

图2示出包括放射线摄像设备的放射线摄像系统的结构的示例。

图3A和3B各自示出根据第一典型实施例的放射线摄像设备的摄像像素。

图4A和4B各自示出根据第一典型实施例的放射线摄像设备的检测像素。

图5示出根据第一典型实施例的放射线摄像设备的操作。

图6示出根据第二典型实施例的放射线摄像设备的操作。

图7示出根据第三典型实施例的放射线摄像设备的结构。

图8示出根据第三典型实施例的放射线摄像设备的检测像素。

图9示出根据第四典型实施例的放射线摄像设备的操作。

图10示出根据第五典型实施例的放射线摄像设备的操作。

图11示出根据第六典型实施例的放射线摄像设备的操作。

图12示出根据第七典型实施例的放射线摄像设备的结构。

图13示出根据第七典型实施例的放射线摄像设备的操作。

图14示出根据第八典型实施例的放射线摄像设备的操作。

图15示出根据第九典型实施例的放射线摄像设备的结构。

图16示出根据第十典型实施例的放射线摄像设备的结构。

图17示出根据第十典型实施例的放射线摄像设备的操作。

图18示出根据第十一典型实施例的放射线摄像设备的结构。

图19A和19B各自示出根据第十一典型实施例的放射线摄像设备的像素。

图20示出放射线摄像设备的应用示例。

具体实施方式

下面参考附图详细说明本发明的各种典型实施例、特征和方面。在各典型实施例中，术语“放射线”是指作为由于放射衰变而发射的粒子(包括光子)所产生的光束的α射线、β射线和γ射线等以及诸如X射线、粒子束和宇宙射线等的具有相同或者更高振幅的能量的光束。

下面参考图1说明第一典型实施例。图1示出根据第一典型实施例的放射线摄像设备的结构。尽管图1示出设置9×9像素的示例，但是可以设置1000×1000像素，或者可以设置5000×5000像素。

图1所示的放射线摄像设备200包括用于获取放射线图像的多个摄像像素1和多个检测像素2。多个检测像素2每一个都包括用于检测的检测转换元件6和第二开关元件7。检测转换元件6被配置成检测放射线的入射。第二开关元件7与检测转换元件6连接。放射线摄像设备200至少还包括检测信号线12、驱动单元52和控制单元55。

将配置在多个摄像像素1和多个检测像素2中信号线10延伸的方向上的像素阵列称为列方向，并且将配置在与列方向垂直的方向上的像素阵列称为行方向。

摄像像素1是用于获取放射线图像的像素。摄像像素1每一个包括用于摄像的摄像转换元件4和第一开关元件5。检测像素2是具有用于检测放射线的入射的功能的像素。检测像素2每一个都包括摄像转换元件4、第一开关元件5、检测转换元件6和第二开关元件7。因而，在本典型实施例中，检测像素2具有用于检测放射线的入射的功能以及用于获取放射线图像的功能。尽管说明了检测像素2包括摄像转换元件4、第一开关元件5、检测转换元件6和第二开关元件7的结构，但是检测像素2的结构不局限于上述结构。例如，检测像素2可以仅包括检测转换元件6和第二开关元件7。在这种情况下，可以下面的方式设置检测像素2的检测转换元件6：检测转换元件6具有与摄像像素1的摄像转换元件4相同的大小。下面在第三典型实施例中进行详细说明。用于摄像的开关元件对应于本典型实施例中的第一开关元件5。此外，用于检测的开关元件对应于本典型实施例中的第二开关元件7。

摄像转换元件4和检测转换元件6可以包括被配置成将放射线转换成光的闪烁体(未示出)和被配置成将光转换成电信号的光电转换元件。闪烁体可以例如形成薄片的形状以覆盖摄像区域，并且被多个摄像像素1和多个检测像素2共享。可选地，摄像转换元件4和检测转换元件6可以包括被配置成直接将放射线转换成电信号的转换元件。

第一开关元件5和第二开关元件7可以包括例如具有由诸如非晶硅、多晶硅等的半导体制成的活性区域的薄膜晶体管(TFT)。

摄像转换元件4经由第一开关元件5和信号线10(S1～S9)连接至读取单元51。检测转换元件6经由第二开关元件7和检测信号线12连接至读取单元51。检测信号线12共通连接至多个检测像素2的至少两个以上的第二开关元件7。

所有像素连接至共通偏置线11，并且通过偏置电源53向这些像素施加预定偏置电压。预定行上所设置的第一开关元件5连接至第一控制线8(Vg1～Vg9)。第二开关元件7连接至第二控制线9(Vd1～Vd3)。

此外，在图1中，设置用于检测放射线的9个放射线检测区域(关注区域(ROI))(图1中的R1～R9)。检测像素2设置在这些放射线检测区域(ROI)中。此外，放射线检测区域R1、R2和R3中的检测像素2连接至共通检测信号线12(图1中的D1)。类似地，放射线检测区域R4、R5和R6中的检测像素2连接至共通检测信号线12(图1中的D2)，并且放射线检测区域R7、R8和R9中的检测像素2连接至共通检测信号线12(图1中的D3)。

读取单元51可以包括多个检测单元132、多路复用器144和模拟/数字转换单元146(以下称为“ADC”)。多个信号线10和多个检测信号线12各自被连接至读取单元51的多个检测单元132中相应的检测单元132。单个信号线10或者单个检测信号线12对应于单个信号检测单元132。每一检测单元132包括例如差分放大器和样本保持电路。多路复用器144按照预定顺序选择多个检测单元132，并且向ADC146供给来自所选择的检测单元132的信号。ADC146将所供给的信号转换成数字信号，并且输出该数字信号。将ADC146的输出供给至信号处理单元224，并且通过信号处理单元224进行处理。信号处理单元224基于ADC146的输出来输出表示放射线对于放射线摄像设备200的照射的信息。具体地，信号处理单元224例如检测放射线对于放射线摄像设备的照射，并且计算放射线的剂量或者放射线的累积剂量。

驱动单元52经由第一控制线8驱动多个摄像像素1。此外，驱动单元52经由第二控制线9驱动多个检测像素2。驱动单元52电连接至第一控制线8和第二控制线9。在本典型实施例中，Von电压是指使第一开关元件5和第二开关元件7切换成导通状态的电压。此外，Voff1电压是指使第一开关元件5和第二开关元件7切换成非导通状态的电压。此外，Voff2是指相对于Voff1的、与Von的极性相反的电压。具体地，Voff2是用于非导通期的电压，并且Voff2和作为基准的Von之间的电位差大于Voff1和Von之间的电位差。

控制单元55控制驱动单元52和读取单元51。控制单元55基于来自信号处理单元224的信息来控制例如曝光(利用摄像像素1的与所施加的放射线相对应的电荷的积累)的开始和结束。具体地，控制单元55可以测量基于检测转换元件6所检测到放射线的量的放射线的入射量。

图2示出包括放射线摄像设备200的放射线摄像系统的结构的示例。放射线摄像系统包括控制器1002、接口1003、放射线源接口1004和放射线源1005、以及放射线摄像设备200。

可以向控制器1002输入剂量A、照射时间B(ms)、管电流C(mA)、管电压(kV)和作为要监视照射的区域的放射线检测区域(ROI)等。当对安装至放射线源1005的曝光开关进行操作时，从放射线源1005发射放射线。当从设置在放射线检测区域(ROI)中的检测像素2所读取的信号的累积值达到剂量A’时，放射线摄像设备200的控制单元55例如经由接口1003向放射线源接口1004发送曝光停止信号。作为应答，放射线源接口1004使得放射线源1005停止放射线的发射。可以通过控制单元55基于剂量A、放射线照射强度、单元之间的通信延迟和处理延迟等来确定剂量A’。在放射线照射时间达到照射时间B的情况下，不管是否存在曝光停止信号，放射线源1005都停止放射线的照射。

下面参考图3A和3B说明摄像像素的结构。图3A是摄像像素1的平面图，并且图3B是摄像像素1的沿A-A’的横断面图。

根据本典型实施例的摄像像素1包括摄像转换元件4和被配置成输出与摄像转换元件4的电荷相对应的电信号的第一开关元件5。摄像转换元件4被堆叠设置在被设置在诸如玻璃基板等的绝缘基板100上的第一开关元件5上方，从而使得第一层间绝缘层110保持在摄像转换元件4和第一开关元件5之间。第一开关元件5在基板100上从基板100侧开始依次包括控制电极101、第一绝缘层102、第一半导体层103、第一杂质半导体层104、第一主电极105和第二主电极106。第一杂质半导体层104具有比第一半导体层103更高的杂质浓度。第一杂质半导体层104包括第一杂质半导体层104与第一主电极105和第二主电极106接触的部分区域，并且与该部分区域接触的第一半导体层103的区域之间的区域是第一开关元件5的通道区域。控制电极101电接合至控制线8。第一主电极105电接合至信号线10。第二主电极106电接合至摄像转换元件4各自的电极111。在本典型实施例中，通过同一导电层整体形成第一主电极105、第二主电极106和信号线10，并且第一主电极105形成信号线10的一部分。在第一主电极105、第二主电极106和信号线10上，从信号线10侧开始依次设置第二绝缘层107和第一层间绝缘层110。尽管在本典型实施例中，使用包含作为主材料的非晶硅的半导体层和杂质半导体层的反向交错的开关元件作为开关元件，但是开关元件不局限于上述开关元件。例如，可以使用包含作为主材料的多晶硅的交错的开关元件作为开关元件，或者可以使用有机TFT或者氧化物TFT等作为开关元件。第一层间绝缘层110设置在基板100和多个各自的电极111之间以覆盖第一开关元件5，并且包括接触孔。摄像转换元件4各自的电极111和第二主电极106通过第一层间绝缘层110中所包括的接触孔电接合在一起。摄像转换元件4在第一层间绝缘层110上从第一层间绝缘层110侧开始依次包括各自的电极111、第二杂质半导体层112、第二半导体层113、第三杂质半导体层114和共通电极115。在摄像转换元件4的通用电极115上，设置第三绝缘层116。此外，摄像转换元件4的通用电极115电接合至被设置在第二层间绝缘层120上的偏置线11。此外，在偏置线11上，设置作为保护层的第四绝缘层121。

下面参考图4A和4B说明检测像素的结构。图4A是检测像素2的平面图，并且图4B是检测像素2的沿B-B’的横断面图。

根据本典型实施例的检测像素2包括摄像转换元件4、第一开关元件5、检测转换元件6和第二开关元件7。检测转换元件6被堆叠在第一层间绝缘层110的上层上，并且具有与摄像像素1的摄像转换元件4相同的结构。摄像转换元件4和检测转换元件6的共通电极115电接合至设置在第二层间绝缘层120上的偏置线11。此外，检测转换元件6各自的电极111通过第一层间绝缘层110中所包括的接触孔连接至检测信号线12。此外，在检测信号线12上，从检测信号线12侧开始依次设置第二绝缘层107和第一层间绝缘层110。

在本典型实施例中，与摄像像素1相比，检测像素2的摄像转换元件4的开口的面积更小。因此，来自检测像素2的信号的量降低。通过调整检测单元132的增益或者校正拍摄图像可以降低由此产生的影响。通过诸如使用检测像素2周围的摄像像素1的值的插值处理等的处理，可以实现该校正。尽管在本典型实施例中，摄像转换元件4和检测转换元件6是P-本征-N(PIN)传感器，但是摄像转换元件4和检测转换元件6不局限于上述传感器，并且还可以使用金属绝缘体半导体(MIS)或者TFT传感器。

下面参考图5所示的时序图说明根据本典型实施例的放射线摄像设备的操作。下面，将施加于被配置成驱动摄像像素1的第一控制线8的电压称为信号Vg1～Vgm(m对应于图1中的9)，并且将施加于被配置成驱动检测像素2的第二控制线9的电压称为Vd1～Vd3。在供给至栅极的信号是高电平时，第一开关元件5和第二开关元件7处于导通状态，而在供给至栅极的信号是低电平时，第一开关元件5和第二开关元件7处于非导通状态。可以基于电路结构和开关元件的导电性的组合来确定信号电平和导通状态的组合。此外，图5所示的读取单元51和驱动单元52基于控制单元55的控制来工作。在图5中，以“Von”表示高电平，并且以“Voff”表示低电平。此外，“接通状态电压”对应于本典型实施例中的“Von”。此外，“断开状态电压”对应于本典型实施例中的“Voff”。

首先，说明图5所示的时间T1。时间T1是等待开始放射线照射的时间段。在本典型实施例中，时间T1是从放射线摄像设备200的电源被接通并且变成准备拍摄放射线图像的时点开始、到操作放射线源1005的曝光开关并且检测到放射线的照射的时点为止的时间段。在时间T1期间，向第一开关元件5和第二开关元件7顺序施加Von电压，并且摄像转换元件4和检测转换元件6各自的电极111被复位成信号线10和检测信号线12的电位。可以向第二开关元件7不断施加电压Von。这样防止长时间在摄像像素1的转换元件中积累由暗电流所产生的电荷。时间T1的长度根据摄像方法和条件等而显著改变，并且可以是例如数秒～数分钟。

接着说明图5所示的时间T2。时间T2是施加放射线的时间段。例如，时间T2是从检测到开始放射线照射的时点开始、到放射线的曝光量达到最佳剂量的时点为止的时间段。时间T2还可以被描述为监视放射线的剂量的时间。在时间T2期间，向Vd1～Vd3间歇施加Von，并且检测像素2的第二开关元件7被间歇切换成导通状态。向Vg1～Vgm不断施加Voff1，从而使得第一开关元件5处于非导通状态。此外，还存在下面的情况：在向第二开关元件7施加Von或者Voff时，经由第二控制线9和检测信号线12之间的寄生电容，改变检测信号线12的电位。例如，基于Von或者Voff的施加，经由寄生电容从第二控制线9向检测信号线12瞬间注入电荷，引起检测信号线12的电位改变。在这种情况下，基于寄生电容、出现在检测信号线12中的电荷经由检测信号线12传送至读取单元51。这里，“寄生电容”是指由检测信号线12的材料、物理结构和与其它线等的距离、以及检测信号线12和其它线之间的材料的介电常数等所引起的电容成分。

在向共通连接至检测信号线12的两个以上的第二开关元件7中的至少一个第二开关元件7施加Von或者Voff(接通状态电压或者断开状态电压)的情况下，驱动单元52向与被施加了Von或者Voff电压的该至少一个第二开关元件7不同的第二开关元件7施加与向该至少一个第二开关元件7所施加的Von或者Voff电压极性相反的电压。如通过图5中的时间T2所指定，在与向Vd1施加Von的定时重叠的定时，驱动单元52向Vd2施加与Von极性相反的Voff2。重叠定时期望是同时定时，但是不局限于此。例如，重叠定时不必完全同时，并且可以是能够实质上抑制由于作为向共通连接至检测信号线12的两个以上的第二开关元件7中的一个施加Von或者Voff的结果的寄生电容而注入的电荷的任何定时。此外，短语“能够实质上抑制”表示仅需要将由寄生电容所引起的电荷相对于来自检测像素2的信号的影响抑制到获得充分的检测系统的检测精度的程度。

此外，基于第二控制线9和检测信号线12之间的电容，定义电压Von、Voff1和Voff2中的每一个。下面参考公式，说明本典型实施例中寄生电容的影响和各个电压。例如，可以通过下面的公式1表示在向Vd1施加Von电压时经由寄生电容出现在检测信号线12中的电荷Q：

Q＝Cgs×(Von-Voff)×n(1)，

其中，Cgs是第二控制线9和检测信号线12之间的寄生电容，并且n是同时被施加Von的第二控制线的数量。

为了消除电荷Q，在向Vd1施加Von电压的同时，驱动单元52向Vd2施加Voff2电压。通过下面的公式2表示在向Vd2施加Voff2电压时所生成的电荷Q’：

Q’＝Cgs×(Voff-Voff2)×m(2)，

其中，m是同时被施加Voff2电压的第二控制线的数量。

在本典型实施例中，n＝m＝1，因而可以定义Von、Voff和Voff2中的每一个以使得满足下面公式3：

(Von-Voff)＝(Voff-Voff2)(3)。

与Vd1从Von电压返回到Voff电压同时，Vd2从Voff2电压返回至Voff1电压。这样，可以减少在Vd1切换成Von或者Voff的定时因寄生电容所生成的电荷。然后，在线D1中，检测单元132在第二开关元件7的接通状态时间结束的定时，进行采样和保持以复位检测信号线12的电荷。通过上述控制，可以抑制由寄生电容所生成的电荷，从而使得读取单元51可以高精度地读取所需的检测转换元件6的检测信号。然后，在通过读取单元51所读取的放射线的剂量达到设置值时，控制单元55可以经由通信IF1003向外部装置发送信号，以控制放射线的照射等。

接着说明图5所示的时间T3。时间T3是在结束放射线的照射之后，在读取通过放射线在摄像像素1中所积累的信号的时间段。在时间T3期间，将驱动单元Vd1～Vdn设置成低电平。在时间T3期间，为了防止检测信号线12的浮动，期望将检测信号线12连接至固定电位。此外，为了扫描第一控制线8，向Vg1～Vg9顺序施加Von电压，并且经由信号线10将摄像转换元件4中积累的信号传送给读取单元51。

在第一典型实施例中，如上所述，在放射线照射期间(对应于时间T2)，顺序读取用于检测放射线的像素。因此，与摄像像素的读取相比，更频繁地获取小的信号，因而寄生电容的影响更加可能出现在检测信号中。因此，控制单元55使得驱动单元52向共通连接至检测信号线12的两个以上的第二开关元件7中的至少一个第二开关元件7施加接通状态电压或者断开状态电压。在这种情况下，驱动单元52向与被施加了接通状态电压或者断开状态电压的该至少一个第二开关元件7不同的第二开关元件7施加与向该至少一个第二开关元件7所施加的接通状态电压或者断开状态电压极性相反的电压。这样，可以抑制由于对用于检测放射线的像素的开关元件的控制信号的切换而在检测信号线中发生的电位的变化。此外，根据第一典型实施例的放射线摄像设备使得能够高精度地读取放射线的照射，因而使得可以有助于更适当的剂量控制和曝光控制的实现。

下面参考图6说明第二典型实施例。图6示出根据第二典型实施例的放射线摄像设备的操作。根据本典型实施例的放射线摄像设备具有与第一典型实施例相同的结构。控制单元55使得驱动单元52向共通连接至检测信号线12的两个以上第二开关元件7中的至少一个第二开关元件7施加接通状态电压或者断开状态电压。本典型实施例与第一典型实施例的不同在于：在上述情况下，向与被施加了接通状态电压或者断开状态电压的至少一个第二开关元件7不同的多个第二开关元件7施加与向该至少一个第二开关元件7所施加的接通状态电压或者断开状态电压极性相反的电压。具体地，在图6所示的时间T2期间，驱动单元52在与向Vd1施加Von电压的定时重叠的定时向Vd2和Vd3施加与Von电压极性相反的Voff2电压。可以使用公式1和2来计算对于上述情况理想的电压。在第二典型实施例中，在该重叠定时改变Vd2和Vd3的电压，从而使得n＝1、并且m＝2。在这种情况下，通过下面的公式4表示电压之间的关系：

(Von-Voff)＝2×(Voff-Voff2)(4)。

如上所述，可以抑制由于对用于检测放射线的像素的开关元件的控制信号的切换而发生在检测信号线中的电位的变化。此外，根据第二典型实施例的放射线摄像设备使得能够高精度地读取放射线的照射，从而使得可以有助于更适当的剂量控制和曝光控制的实现。

下面参考图7和8说明第三典型实施例。图7示出根据第三典型实施例的放射线摄像设备的结构。图8示出根据第三典型实施例的检测像素的结构。尽管图7示出设置9×9显示的示例，但是可以设置1000×1000像素，或者可以设置5000×5000像素。本典型实施例和第一典型实施例之间结构的不同在于：在本典型实施例中，检测像素2包括检测转换元件6和第二开关元件7的组合，并且不包括摄像转换元件4和第一开关元件5，如图7和图8所示。此外，在检测像素2中，共享摄像像素和信号线。上述结构允许将检测转换元件6配置在更大面积中，从而使得可以提高放射线检测灵敏度。此外，检测转换元件6经由第二开关元件7连接至信号线10。在这种情况下，由于在检测像素2中没有配置摄像转换元件4，因而检测像素2变成缺陷像素，但是可以通过根据邻接摄像像素的输出和图像数据对数据进行补偿来进行校正。此外，在本典型实施例中，在单个检测区域(ROI)中配置多个检测像素。在这种情况下，在检测区域20中，期望在行、列或者对角线方向上至少规则配置检测像素2。这里，术语“规则配置”不仅是指连续配置的情况，而且还指在检测区域20中以预定间隔配置摄像像素1和检测像素2的情况。因此，读取单元51基于通过对与从配置在检测区域20中的多个检测像素2所获取的信号相对应的值进行加法或者平均化所获得的值，来计算(获得)入射至各检测区域20的放射线的量。通过对信号处理单元224从ADC146所获取的数字信号进行处理来进行加法或者平均化处理。加法或者平均化处理不局限于上述处理，并且检测单元132可以向ADC146提供通过对从多个检测像素2所获取的模拟信号进行加法或者平均化所获得的值、并且将其输入给差分放大器，从而使得可以计算(获得)放射线的入射量。此外，控制单元55可以通过控制驱动单元52，同时读取检测区域20中的检测像素2。在这种情况下，电位变化的影响可能变得更显著。因此，可以提高根据各典型实施例的操作的效果。

下面参考图9说明根据第四典型实施例的放射线摄像设备。本典型实施例和第一典型实施例之间操作的不同在于：在本典型实施例中，当对于检测像素的驱动电压处于接通状态时，进行信号线的采样和保持、以及线复位。此外，控制单元控制驱动单元，从而使得在同一定时发生向检测像素顺序施加Von、以及向与被施加Von的检测像素不同的检测像素施加断开状态电压。下面参考图9详细说明该操作。放射线摄像设备的上述任一结构都是适用的。

图9所示的时间T1和T3期间的操作与第一典型实施例中的相同。图9中的时间T2是施加放射线的时间段。在时间T2期间，如第一典型实施例一样，向Vg1～Vg9施加Voff，并且第一开关元件5处于非导通状态。此外，控制单元55控制驱动单元52以顺序向Vd1～Vd3施加Von。在这种情况下，为了抑制由寄生电容所引起的信号线10的电位的变化，在与向Vd1施加Voff电压的定时大体相同的定时，向Vd2施加Von电压。相同地，在与向Vd2施加Voff的定时大体相同的定时，向Vd3施加Von，并且在与向Vd3施加Voff的定时大体相同的定时，向Vd1施加Von。对于各控制线重复上述操作，从而使得在向第二开关元件7施加Von和Voff时，可以抑制由于寄生电容所引起的信号线的电位的变化。此外，与第一典型实施例相比，Voff控制电压包括单个类型，从而使得可以简化驱动单元52的结构和控制。

下面说明检测信号的采样和保持的定时。控制单元55控制读取单元51以使得读取单元51读取与在通过驱动单元52施加接通状态电压期间被施加接通状态电压的检测像素2所连接的信号线中所出现的信号。对于信号线10中的信号线S2(D1)，如图9所示，在向Vd1施加Von期间(在施加期间)，进行采样和保持(图9中的SH)以及线复位。上述适用于信号线10中的其它信号线S5(D2)和S8(D3)。上述控制可以在抑制信号线中所发生的电位的变化的同时，提高放射线检测速度。

根据本典型实施例的上述结构使得能够高精度地读取放射线的照射，从而使得可以有助于更适当的剂量控制和曝光控制的实现。

下面参考图10所示的时序图，说明根据第五典型实施例的放射线摄像设备的操作。在下面的说明中，将施加于用于驱动摄像像素1的第一控制线8的电压称为Vg1～Vg9，并且将施加于用于驱动检测像素2的第二控制线9的电压称为Vd1～Vd3。可以基于电路结构和开关元件的导电性的组合来确定信号电平和导通状态的组合。此外，如上所述，图10所示的读取单元51和驱动单元52基于控制单元55的控制来工作。在图10中，通过“Von”表示高电平，并且通过“Voff”表示低电平。Von电压是指使第一开关元件5和第二开关元件7切换成导通状态的电压。此外，Voff1电压是指使第一开关元件5和第二开关元件7切换成非导通状态的电压。此外，Voff2是指相对于Voff1、与Von极性相反的电压。具体地，Voff2是用于非导通期的电压，并且Voff2与作为基准的Von之间的电位差大于Voff1与Von之间的电位差。此外，“接通状态电压”对应于本典型实施例中的“Von”。此外，“断开状态电压”对应于本典型实施例中的“Voff”。

首先，说明图10所示的时间T1。时间T1是等待开始放射线的照射的时间段。在本典型实施例中，时间T1是从放射线摄像设备200的电源被接通、并且变成准备拍摄放射线图像的时点开始到操作放射线源1005的曝光开关、并且检测到放射线的照射的时点为止的时间段。在时间T1期间，向第一开关元件5和第二开关元件7顺序施加Von电压，并且将摄像转换元件4和检测转换元件6各自的电极111复位成信号线10和检测信号线12的电位。可以向第二开关元件7不断施加电压Von。这样防止长时间在摄像像素1的转换元件中积累由暗电流所产生的电荷。时间T1的长度根据摄像方法和条件等而显著变化，并且可以是例如数秒～数分钟。

接着说明图13所示的时间T2。时间T2是施加放射线的时间段。例如，时间T2是从检测到开始放射线的照射的时点开始到放射线的曝光量达到最佳剂量的时点为止的时间段。时间T2还可以描述为监视放射线的剂量的时间。在时间T2期间，向Vd1～Vd3间歇施加Von，并且检测像素2的第二开关元件7被间歇切换成导通状态。另外，存在下面的情况：在向第二开关元件7施加Von或者Voff时，经由第二控制线9和检测信号线12之间的寄生电容，改变检测信号线12的电位。例如，基于Von或者Voff的施加，经由寄生电容从第二控制线9向检测信号线12瞬间注入电荷，以使得检测信号线12的电位改变。在这种情况下，基于寄生电容、出现在检测信号线12中的电荷经由检测信号线12传送给读取单元51。这里，“寄生电容”是指由检测信号线12的材料、物理结构和与其它线等的距离、以及检测信号线12和其它线之间的材料的介电常数等所引起的电容成分。

因此，在向用于检测的开关元件施加Von或者Voff(接通状态电压或者断开状态电压)的情况下，驱动单元52向用于摄像的开关元件施加与Von或者Voff电压极性相反的电压。如图10中时间T2所指定，在与向Vd1～Vd3施加Von的定时重叠的定时，驱动单元52向Vg1～Vg9施加与Von极性相反的Voff2。重叠定时期望是同时定时，但是不局限于此。例如，重叠定时不必完全同时，并且可以是能够实质上抑制由于作为向与检测信号线12连接的第二开关元件7中的一个施加Von或者Voff的结果的寄生电容而注入的电荷的任何定时。此外，短语“能够实质上抑制”表示仅需要将由寄生电容所引起的电荷对于来自检测像素2的信号的影响抑制到获得检测系统的充分检测精度的程度。如图1所示，用于摄像的开关元件施加了电压的摄像像素被配置成与连接至被施加接通状态电压或者断开状态电压的用于检测的开关元件的检测信号线12重叠。因此，相反极性电压的施加经由摄像像素和检测信号线12之间的寄生电容而生成电荷，从而用于消除在驱动用于检测的开关时所生成的电荷。此外，相反极性电压的施加，还可以用于经由检测信号线12和被配置成与检测信号线12重叠的第一控制线8之间的寄生电容消除在驱动用于检测的开关时所生成的电荷。

此外，基于第二控制线9和检测信号线12之间的电容，定义电压Von、Voff1和Voff2中的每一个。下面参考公式说明本典型实施例中的寄生电容的影响和各个电压。例如，可以通过下面的公式5表示在向Vd1施加Von电压时经由寄生电容在检测信号线12中所出现的电荷Q：

Q＝Cgs×(Von-Voff)×n(5)，

其中，Cgs是第二控制线9和检测信号线12之间的寄生电容，并且n表示同时施加Von的第二控制线的数量。

为了消除电荷Q，与向Vd1～Vd3施加Von电压同时，驱动单元52向Vg1～Vg9施加Voff2电压。对于Voff2电压的大小，通过下面的公式6表示在施加相反极性的电压时所生成的电荷Q’：

Q’＝Cgs’×(Voff-Voff2)×m(6)，

其中，Cgs’是检测信号线12和与检测信号线12重叠的摄像像素或者控制线之间的寄生电容，并且m是同时施加Voff2的第一控制线的数量。

基于公式6，可以将电压设置成能够通过Q’实质上抑制Q的大小。然后，在Vd1～Vd3中，检测单元132在第二开关元件7的接通状态时间结束的定时进行采样和保持，并且复位检测信号线12的电荷。通过上述控制，可以抑制由于寄生电容所生成的电荷，因而读取单元51可以高精度地读取所需的检测转换元件6的检测信号。然后，在通过读取单元51所读取的放射线的剂量达到设置值之后，控制单元55可以经由通信IF1003向外部装置发送信号以控制放射线的照射等。此外，从驱动单元52向摄像像素1和检测像素2所施加的电压是从同一方向施加的。因此，行方向上的线时间常数的影响小于在其它典型实施例中的影响。因此，可以通过控制单元55的操作十分精确地抑制寄生电容的影响。

接着说明图10所示的时间T3。时间T3是在结束放射线的照射之后、读取通过放射线积累在摄像像素1中的信号的时间段。在时间T3期间，驱动单元将Vd1～Vd3设置成低电平。在时间T3期间，为了防止检测信号线12的浮动，期望将检测信号线12连接至固定电位。此外，为了扫描第一控制线8，向Vg1～Vg9顺序施加Von电压，并且经由信号线10将摄像转换元件4中所积累的信号传送给读取单元51。

在第五典型实施例中，如上所述，在放射线的照射期间(对应于时间T2)，顺序读取用于检测放射线的像素。因此，与摄像像素的读取相比，更频繁地获取小的信号，因而寄生电容的影响更可能出现在检测信号中。因此，控制单元55使得驱动单元52向共通连接至检测信号线12的两个以上第二开关元件7中的至少一个第二开关元件7施加接通状态电压或者断开状态电压。在这种情况下，驱动单元52向用于摄像的开关元件施加与接收到接通状态电压或者断开状态电压的开关元件极性相反的电压。在这种情况下，将配置有用于摄像的开关元件的摄像像素或与用于摄像的开关连接的控制线配置成与检测信号线重叠。这样，可以抑制由于对用于检测放射线的像素的开关元件的控制信号的切换而在检测信号线中所出现的电位的变化。此外，由于可以抑制对寄生电容所引起的电荷的读取，因而可以抑制检测单元132中所包括的每一电路的动态范围压缩。此外，根据第五典型实施例的放射线摄像设备能够高精度地读取放射线的照射，因而可以使得有助于更适当的剂量控制和曝光控制的实现。

下面参考图11说明第六典型实施例。图11示出根据第六典型实施例的放射线摄像设备的操作。根据本典型实施例的放射线摄像设备具有与第五典型实施例的相同结构。第六典型实施例与第五典型实施例的不同在于：在放射线的照射时间期间，仅向多个控制线(Vg1～Vg9)中的一些施加相反极性的电压。具体地，驱动单元基于与施加了接通状态电压或者断开状态电压的检测开关元件的距离，定义要施加至用于摄像的开关元件的相反极性的电压。

首先，说明图11所示的时间T1。如第五典型实施例一样，时间T1是等待开始放射线照射的时间段。首先，如第一典型实施例一样，时间T1是放射线曝光之前的准备时间。第六典型实施例与第一典型实施例的不同在于下面的示例：在该示例中，放射线源和放射线摄像设备同步，并且可以获取放射线曝光定时。在这种情况下，定期进行用于复位至恒定电位的驱动。然后，如果从放射线源发送了放射线曝光信息，则进行向图5中的T2的变换。在本典型实施例中，时间T1期间的操作不局限于上述操作，并且可以与第五典型实施例中的相同。

接着说明图11所示的时间T2。时间T2是施加放射线的时间段。在本典型实施例中，仅向多个控制线(Vg1～Vg9)中的一些施加相反极性的电压。例如，在图11中，当向Vd1施加Von电压时，同时向Vg1～Vg3施加Voff2电压。然后，向Vd2和Vd3顺序施加Von电压。在这种情况下，对于施加于各个控制线的电压，希望Voff2的值大于向所有控制线施加电压的情况下的值。如上所述，在本典型实施例中，基于与检测开关单元的距离来定义要施加于用于摄像的开关元件的相反极性的电压的大小。因此，与第一典型实施例一样，线时间常数的影响更小，并且可以十分精确地抑制寄生电容的影响。可以基于驱动单元52的电压分辨率和精度，确定在向各Vd施加电压的情况下施加Voff2的第一控制线的数量。时间T3与第一典型实施例中的相同，因而省略对时间T3的详细说明。

下面参考图12说明第七典型实施例。图12示出根据第七典型实施例的放射线摄像设备的结构。尽管图12示出设置12×8像素的示例，但是可以设置1000×1000像素，或者可以设置5000×5000像素，如图1一样。对于已参考图1说明的给予相同附图标记，并且省略对其的说明。

下面参考图13所示的时序图，说明根据第七典型实施例的放射线摄像设备的操作。在下面的说明中，将施加于被配置成驱动摄像像素1的第一控制线8的电压称为信号Vg1～Vgm(在图1中，m对应于12)，并且将施加于被配置成驱动检测像素2的第二控制线8的电压称为Vd1～Vd8。当给送至栅极的信号处于高电平时，第一开关元件5和第二开关元件7处于导通状态，而当给送至栅极的信号处于低电平时，第一开关元件5和第二开关元件7处于非导通状态。可以基于电路结构和开关元件的导电性的组合，确定信号电平和导通状态的组合。此外，图13中所示的读取单元51和驱动单元52基于通过控制单元55的控制来工作。在图13中，通过“Von”表示高电平，并且通过“Voff”表示低电平。此外，“接通状态电压”对应于本典型实施例的“Von”。此外，“断开状态电压”对应于本典型实施例中的“Voff”。

首先说明图13所示的时间T1。时间T1是等待开始放射线照射的时间段。在本典型实施例中，时间T1是从放射线摄像设备200的电源被接通、并且变成准备拍摄放射线图像的时点开始到操作放射线源1005的曝光开关、并且检测到放射线照射的时点为止的时间段。在时间T1期间，向第一开关元件5和第二开关元件7顺序施加Von电压，并且将摄像转换元件4和检测转换元件6各自的电极111复位成信号线10和检测信号线12的电位。可以向第二开关元件7不断施加电压Von。这样防止长时间在摄像像素1的转换元件中积累由暗电流所产生的电荷。时间T1的长度根据摄像方法和条件等而显著变化，并且可以是例如数秒或者数分钟。

接着说明图13所示的时间T2。时间T2是施加放射线的时间段。例如，时间T2是从检测到开始放射线的照射的时点开始、到放射线的曝光量达到最佳剂量的时点为止的时间段。还可以将时间T2描述为监视放射线的剂量的时间。在时间T2期间，向Vd1～Vd8间歇施加Von，检测像素2的第二开关元件7被间歇切换成导通状态，并且读取来自检测像素2的信号。由于向Vg1～Vgm不断施加Voff1，因而第一开关元件5处于非导通状态。另外，存在下面的情况：当向第二开关元件7施加Von或者Voff时，经由第二控制线9和检测信号线12之间的寄生电容改变检测信号线12的电位。例如，基于Von或者Voff的施加，经由寄生电容从第二控制线9向检测信号线12瞬间注入电荷，以使得检测信号线12的电位改变。在本典型实施例中，在单个检测区域20中，在列方向上配置4个检测像素2。因此，在向与4个检测像素2所连接的第二控制线9同时施加Von、并且进行读取的情况下，由于第二控制线9和检测信号线12之间的寄生电容所生成的电荷的影响变得显著。在这种情况下，基于寄生电容、出现在检测信号线12中的电荷经由检测信号线12传送至读取单元51。这里，“寄生电容”是指由检测信号线12的材料、物理结构和与其它线等的距离、以及检测信号线12和其它线之间的材料的介电常数等所引起的电容成分。

控制单元55控制驱动单元52以使得驱动单元52在不同定时驱动被配置在各个检测区域20中的多个检测像素2。然后，可以经由读取单元51通过信号处理单元224获取入射至各检测区域20的放射线入射量。控制单元55控制驱动单元52，并且向第二开关元件7顺序施加Von以将第二开关元件7切换成导通状态。然后，读取单元51在不同定时读取单个检测区域20中的多个检测像素2，以读取来自检测像素2的检测转换元件6的信号。具体地，如图13所示，向Vd1～Vd4和Vd5～Vd8顺序施加Von。在这种情况下，读取单元51积累读取信号。例如，将该输出积累在检测单元132的差分放大器的反馈电容中。然后，当结束向Vd1～Vd8施加Von时，读取单元51使得检测单元132进行采样和保持，并且进行检测信号线12的复位。如上所述，在不同定时驱动被配置在各个检测区域20中的多个检测像素2，因而可以抑制上述寄生电容的影响。尽管在本典型实施例中，在差分放大器的反馈电容中对检测区域20中多个检测像素2的输出进行加法，但是这不是限制性示例。例如，可以对通过ADC146转换成数字数据的数据进行加法或者平均化。在检测单元132对模拟信号进行加法的情况下，不对数字转换时的噪声进行加法，因而可以降低噪声。在本典型实施例中，在施加放射线的时间段期间，与摄像像素1相比可以更频繁地读取检测像素2。因此，与摄像像素1相比，各检测像素2的信号的量更小。因此，通过对多个检测像素2的信号进行加法或者平均化，可以进行预定检测区域20的信号的放大或者降噪，因而使得可以有助于降低寄生电容成分可能造成的影响。

在本典型实施例中，各个检测区域20(R1～R4)被连接至不同检测信号线12。此外，通用第二控制线9连接在多个检测区域20之间。因此，可以在任意定时读取R1～R4的各个检测区域20的检测像素2的信号。在本典型实施例中，控制单元55可以同时进行配置在不同检测区域20中的检测像素2的信号的驱动或者读取。例如，控制单元55控制驱动单元，从而使得在重叠的定时驱动配置在多个检测区域20中的不同检测区域20中的两个以上的检测像素2。通过上述控制，驱动单元52可以同时向Vd1和Vd5施加Von或者Voff。类似地，驱动单元52可以同时向Vd2和Vd6施加Von或者Voff。然后，在驱动单元52向Vd1～Vd4和Vd5～Vd8施加Von之后，读取单元51在与各个检测区域20相对应的检测单元132中进行采样和保持(SH)，并且进行线复位。此外，读取单元51可以在任意定时获取与多个检测区域20相对应的信号。这样，根据本典型实施例的放射线摄像设备可以在放射线的照射期间，实时测量放射线的入射量。此外，在根据本典型实施例的放射线摄像设备中，与将各自第二控制线9连接至各个检测区域20的情况相比，可以减少线。此外，检测区域20中的多个检测像素可以共享检测单元132，并且可以减少检测信号线12的线。在通过读取单元51所获取的放射线的剂量达到预定值的情况下，控制单元55可以经由通信IF56向外部装置发送信号。

接着说明图13所示的时间T3。时间T3是在结束放射线的照射之后、读取通过放射线在摄像像素1中所积累的信号的时间段。在时间T3期间，驱动单元Vd1～Vdn被设置成低电平。在时间T3期间，为了防止检测信号线12的浮动，期望将检测信号线12连接至固定电位。此外，为了扫描第一控制线8，向Vg1～Vg9顺序施加Von电压，并且经由信号线10将积累在摄像转换元件4中的信号传送至读取单元51。根据第七典型实施例的放射线摄像设备使得能够高精度地读取放射线的照射，从而使得可以有助于更适当的剂量控制和曝光控制的实现。

下面参考图14说明根据第八典型实施例的放射线摄像设备。关于放射线摄像设备的结构，根据第七典型实施例的放射线摄像设备是适用的。本典型实施例与第七典型实施例的不同在于：控制单元控制驱动单元，从而使得向检测像素顺序施加Von的定时与和被施加Von的检测像素不同的检测像素施加Voff的定时同时。下面说明根据本典型实施例的具体操作。图14中的时间T1和T3期间的操作与第七典型实施例中的相同。图14中的时间T2是施加放射线的时间段。控制单元55控制驱动单元52以向Vd1～Vd3顺序施加Von。在这种情况下，为了抑制由于寄生电容所引起的信号线10的电位变化，在与向Vd1施加Voff电压的定时大体相同的定时，向Vd2施加Von电压。类似地，在与向Vd2施加Voff的定时大体相同的定时，向Vd3施加Von，并且在与向Vd3施加Voff的定时大体相同的定时，向Vd1施加Von。对于各个控制线重复上述操作，以在向第二开关元件施加Von和Voff时抑制由于寄生电容所引起的信号线的电位变化。

如上所述，控制单元55将施加于被配置在检测区域20中的多个检测像素2中的至少一个的电压从导通状态改变成非导通状态。在这种情况下，控制单元55控制驱动单元52以将施加于不同于该检测像素2的检测像素2的电压从非导通状态改变成导通状态。与第七典型实施例相比，根据本典型实施例的操作方法可以提高驱动速度，并且可以抑制由于检测信号线的寄生电容所导致的精度的降低。

下面参考图15和8说明根据第九典型实施例的放射线摄像设备。省略对于在第七典型实施例中已说明的。图15示出根据第九典型实施例的放射线摄像设备的结构。图8示出根据第九典型实施例的检测像素的结构。本典型实施例在结构上与第一典型实施例的不同在于：检测像素2包括检测转换元件6和第二开关元件7的组合，并且不包括摄像转换元件4和第一开关元件5，如图8所示。上述结构允许以更大面积配置检测转换元件6，从而使得可以提高放射线检测灵敏度。在这种情况下，由于在检测像素2中没有配置摄像转换元件4，因而检测像素2变成缺陷像素，但是可以通过根据来自邻接摄像像素的输出和图像数据对数据进行补偿来进行校正。此外，在根据本典型实施例的放射线摄像设备中，在各检测区域20(R1～R4)中，以矩阵形式配置2×2检测像素、即4个像素。各检测区域20中的检测像素2的数量不局限于以上指定的数量。在该结构中，如第七典型实施例一样，在各检测区域20中将第二控制线9分成多个系统，从而使得可以抑制由于寄生电容所引起的电位变化。

下面参考图16和17说明根据第十典型实施例的放射线摄像设备。省略在上述典型实施例中已说明的。

图16示出根据第十典型实施例的放射线摄像设备的结构。

本典型实施例与第一～第九典型实施例的不同在于：通过通用信号线(信号线10)进行来自摄像像素1和检测像素2的信号的读取。此外，通过通用信号线连接多个检测区域20。具体地，例如，将多个检测区域20的R1和R2的检测像素2连接至通用信号线10(S2)。类似地，将检测区域20的R3和R4的检测像素2连接至通用信号线(S6)。该结构使得能够共享检测单元，从而使得与上述典型实施例相比，可以减少检测单元的数量。

图17示出根据第十典型实施例的放射线摄像设备的操作。图17中的时间T1和T3期间的操作与上述典型实施例的相同。

图17所示的时间T2是施加放射线的时间段。该时间的定义与其它典型实施例的相同。控制单元55进行控制以获取来自连接至通用检测单元的各检测区域20的检测像素的信号。控制单元55首先控制驱动单元52以顺序向Vd1～Vd4施加Von。然后，控制单元55将Vd4切换成非导通状态，进行采样和保持(SH)，并且进行线复位。接着，控制单元55向Vd5～Vd8顺序施加Von，以获取来自其它检测区域20的信号。控制单元55将Vd8切换成非导通状态，进行采样和保持(SH)，并且进行线复位。此外，在通过读取单元51所测量的放射线的剂量达到设置值之后，控制单元55可以向放射线源发送信号，并且停止放射线的照射。

上述本典型实施例使得在能够高精度地读取放射线的照射的同时，能够简化读取单元的结构，从而使得可以有助于更适当的剂量控制和曝光控制的实现。

下面参考图18和19说明根据第十一典型实施例的放射线摄像设备。省略在上述典型实施例中已说明的。本典型实施例与上述典型实施例的不同在于：对于检测区域20中的多个检测像素2，第二控制线9在检测区域20附近分支。

图18示出根据第十一典型实施例的放射线摄像设备的结构。

说明下面的示例：如图18所示，第二控制线9在检测像素2附近被分成2个分支。分支的数量不局限于2，并且第二控制线9可以被分成更多分支，至少只要分支第二控制线9以降低下述寄生电容即可。通过上述结构，可以减少第二控制线9和信号线10或者检测信号线12的交叉点的数量。此外，可以降低由于第二控制线9和信号线10的交叉点处的寄生电容所引起的、从信号线10所读取的信号的失真。可以降低由于第二控制线9和检测信号线12之间的寄生电容所引起的检测信号线12的电位变化。

下面参考图19A和19B说明根据本典型实施例的像素的结构。图19A是示出在图18中所指定的虚线内的像素的平面图。图19B是沿图19A中所指定的A-A’的横断面图。图19A中的第二控制线9通过在左上像素和右上像素之间所形成的接触孔被连线至右下像素，并且被连接至第二开关元件7。如图19B所示，各个电极111和第二控制线9通过接触孔连接在一起。

可以进一步降低寄生电容的根据本典型实施例的结构，使得能够高精度地读取放射线的照射，从而使得可以有助于更适当的剂量控制和曝光控制的实现。

下面参考图20说明将放射线摄像设备200应用于放射线检测系统的示例。

通过作为放射线源的X射线管6050所生成的X射线6060穿过患者或者被检者6061的胸部6062，并且入射至放射线摄像设备200。入射的X射线包含与患者6061的身体内部有关的信息。响应于X射线的入射，转换单元3将放射线转换成电荷以获得电气信息。该信息被转换成数字数据，使其经过作为信号处理单元的图像处理器6070所进行的图像处理，并且可以在控制室中在作为显示单元的显示器6080上观察该信息。

此外，可以通过诸如电话线6090等的传输处理单元将该信息传送至遥远地区，并且可以将该信息显示在作为处于其它地方的医生室等中的显示单元的另一显示器6081上，并且可以将该信息存储在诸如光盘等的记录单元中，从而使得处于遥远地区的医生可以进行诊断。此外，可以通过作为记录单元的胶片处理器6100将该信息记录在作为记录介质的胶片6110上。

计算机或者控制计算机可以执行程序(计算机程序)来实现本发明的典型实施例。此外，作为本发明的典型实施例，还可以应用用于向计算机提供程序的单元，例如，诸如紧凑型光盘只读存储器(CD-ROM)等的、用于记录该程序的计算机可读记录介质，或者还可以应用诸如因特网等的、用于传输该程序的传输媒体。另外，该程序还可用作根据本发明的典型实施例。这些程序、记录介质、传输媒体和程序产品包含在本发明的典型实施例的范围内。

尽管参考典型实施例详细说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例，并且不脱离本发明的精神的各种其它形式也包含在本发明的范围内。此外，上述典型实施例仅是本发明的典型实施例的示例，并且可以适当进行组合。

Claims (28)

1.一种放射线摄像设备，其包括：

检测像素，其包括被配置成检测放射线的入射的转换元件和被配置成连接至用于检测的所述转换元件的开关元件；

包括不同转换元件和不同开关元件的不同像素，其中所述不同转换元件连接至所述不同开关元件；

信号线，其被共通连接至多个所述检测像素的多个用于检测的所述开关元件；

驱动单元，其被配置成驱动所述不同开关元件和所述开关元件；以及

控制单元，其被配置成控制所述驱动单元，

其中，所述控制单元控制所述驱动单元，从而使得在向多个所述开关元件中的至少一个开关元件施加接通状态电压或者断开状态电压的情况下，向与所述至少一个开关元件不同的相异开关元件施加相对所述接通状态电压或者所述断开状态电压极性相反的电压，或者向所述不同开关元件施加相对所述接通状态电压或者所述断开状态电压极性相反的电压。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制单元控制所述驱动单元，从而使得施加所述接通状态电压或者所述断开状态电压的时间与施加所述极性相反的电压的时间重叠。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制单元控制所述驱动单元，从而使得施加所述接通状态电压或者所述断开状态电压的时间与施加所述极性相反的电压的时间同时。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述驱动单元施加使所述开关元件切换成导通状态的接通状态电压、使所述开关元件切换成非导通状态的第一断开状态电压和第二断开状态电压，所述第二断开状态电压与所述接通状态电压之差大于所述第一断开状态电压与所述接通状态电压之差。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，还包括控制线，所述控制线被配置成连接所述驱动单元和所述开关元件，

其中，基于所述控制线和所述信号线之间的电容来定义所述断开状态电压的大小。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制单元在重叠的时间向多个所述开关元件施加所述极性相反的电压。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，还包括读取单元，所述读取单元被配置成读取出现在与所述检测像素连接的所述信号线中的信号，

其中，在施加所述接通状态电压期间，所述控制单元控制与被施加了所述接通状态电压的检测像素相连接的所述读取单元。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述读取单元包括采样保持电路，并且基于所述控制单元的控制来进行采样和保持。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述驱动单元向开关元件施加使所述不同开关元件切换成导通状态的接通状态电压、使所述不同开关元件切换成非导通状态的第一断开状态电压和第二断开状态电压，其中所述第二断开状态电压与所述接通状态电压之差大于所述第一断开状态电压与所述接通状态电压之差。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述信号线还连接至所述不同开关元件。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，基于所述转换元件所检测到的放射线的量来测量放射线的入射量，并且所述不同转换元件是被配置成获取放射线图像的摄像用转换元件。

12.一种放射线摄像系统，其包括：

放射线源，其被配置成发射放射线；以及

根据权利要求1所述的设备。

13.一种放射线摄像设备的控制方法，其中，所述设备包括：检测像素，其包括被配置成检测放射线的入射的转换元件和被配置成连接至用于检测的所述转换元件的开关元件；包括不同转换元件和不同开关元件的不同像素，其中所述不同转换元件连接至所述不同开关元件；信号线，其被共通连接至多个所述检测像素的多个用于检测的所述开关元件；以及驱动单元，其被配置成驱动所述不同开关元件和所述开关元件，

其中，在向多个所述开关元件中的至少一个开关元件施加接通状态电压或者断开状态电压的情况下，所述驱动单元向与所述至少一个开关元件不同的相异开关元件施加相对所述接通状态电压或者所述断开状态电压极性相反的电压，或者向所述不同开关元件施加相对所述接通状态电压或者所述断开状态电压极性相反的电压。

14.一种放射线摄像设备，其包括：

摄像像素，其被配置成获取放射线图像；

检测像素，其被配置成检测放射线的入射，并且包括用于检测的开关元件，其中所述开关元件被配置成输出来自用于检测的转换元件的信号；

信号线，其连接至所述开关元件；以及

驱动单元，其被配置成驱动两个以上的所述开关元件，

其中，所述驱动单元使电压在使所述开关元件切换成非导通状态的断开状态电压和使所述开关元件切换成导通状态的接通状态电压之间逐渐变化。

15.根据权利要求14所述的设备，其中，还包括控制单元，所述控制单元被配置成控制所述驱动单元以使所述电压逐渐变化。

16.根据权利要求14所述的设备，其中，所述驱动单元使所述电压的波形呈阶梯状变化。

17.根据权利要求15所述的设备，其中，所述控制单元控制所述驱动单元，从而使得电压状态的数量为三个以上。

18.根据权利要求14所述的设备，其中，所述驱动单元向所述开关元件施加作为所述接通状态电压的第一接通状态电压和第二接通状态电压，其中，所述第二接通状态电压与所述断开状态电压之差大于所述第一接通状态电压与所述断开状态电压之差。

19.根据权利要求14所述的设备，其中，所述信号线电气连接至所述开关元件。

20.根据权利要求19所述的设备，其中，基于控制线和所述信号线之间的电容来定义所述接通状态电压的大小。

21.根据权利要求15所述的设备，其中，还包括读取单元，所述读取单元被配置成读取出现在所述信号线中的信号，

其中，在所述驱动单元施加所述接通状态电压期间，所述控制单元控制所述读取单元以读取出现在与被施加了所述接通状态电压的检测像素相连接的所述信号线中的信号。

22.根据权利要求21所述的设备，其中，所述读取单元包括采样保持电路，并且基于所述控制单元的控制来进行采样和保持。

23.根据权利要求21所述的设备，其中，所述读取单元在时间段期间多次读取出现在与所述检测像素相连接的所述信号线中的信号，以及

其中，所述控制单元基于通过对读取的信号进行累积所获得的信号来获取放射线的入射量。

24.根据权利要求15所述的设备，其中，还包括多个检测区域，在多个检测区域的各检测区域中配置多个所述检测像素，

其中，所述驱动单元输出电压以同时驱动多个所述检测像素，以及

其中，所述控制单元针对所述多个检测区域中的各检测区域获取放射线的入射量。

25.根据权利要求14所述的设备，其中，所述检测像素还包括用于摄像的转换元件和用于摄像的开关元件，所述用于摄像的开关元件被配置成输出来自所述用于摄像的转换元件的信号。

26.根据权利要求14所述的设备，其中，所述摄像像素和所述检测像素分别连接至不同的信号线。

27.一种放射线摄像系统，其包括：

放射线源，其被配置成发射放射线；以及

根据权利要求14所述的设备。

28.一种放射线摄像设备的控制方法，其中所述设备包括：摄像像素，其被配置成获取放射线图像；检测像素，其被配置成检测放射线的入射，并且包括用于检测的开关元件，其中所述开关元件被配置成输出来自用于检测的转换元件的信号；信号线，其连接至所述开关元件；以及驱动单元，其被配置成驱动两个以上的所述开关元件，

其中，所述驱动单元使电压在使所述开关元件切换成非导通状态的断开状态电压和使所述开关元件切换成导通状态的接通状态电压之间逐渐变化。