CN109244172A - 放射线检测器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能高精度地检测放射线的入射开始时刻的放射线检测器。实施方式的放射线检测器包括：基板；设置在所述基板上并向第一方向延伸的多条控制线；设置在所述基板上并向与所述第一方向相交的第二方向延伸的多条数据线；具有与对应的所述控制线以及对应的所述数据线电连接的薄膜晶体管、并直接地或与闪烁体协同地检测放射线的多个检测部；对所述薄膜晶体管的导通状态和截止状态进行切换的控制电路；在所述薄膜晶体管处于导通状态时读取图像数据的信号检测电路；以及基于所述薄膜晶体管处于导通状态时读取到的图像数据的值来判定所述放射线的入射开始时刻的入射放射线检测部。

Description

放射线检测器
技术领域
本发明的实施方式涉及放射线检测器。
背景技术
放射线检测器的一个例子有X射线检测器。X射线检测器中例如设置有具有多个光电转换部的阵列基板、以及设置在多个光电转换部上并将X射线转换为荧光的闪烁体。此外，光电转换部中设置有将来自闪烁体的荧光转换为电荷的光电转换元件、对电荷的储存和释放进行开关的薄膜晶体管、以及储存电荷的存储电容器等。
通常，X射线检测器如以下那样读取图像数据。首先，利用从外部输入的信号识别X射线的入射。接着，在经过预先确定的时间以后，使进行读取的光电转换部的薄膜晶体管变为导通状态，来读取所存储的电荷作为图像数据。
然而，这种情况下，X射线检测器的动作开始依赖于来自外部的信号，因此存在因时间滞后等导致处理时间变长的问题。
这里，若对作为半导体元件的薄膜晶体管照射X射线，则即使薄膜晶体管变为截止状态，也会在漏极电极与源极电极之间流过电流。此外，薄膜晶体管的漏极电极与数据线电连接。
为此提出了如下技术：使薄膜晶体管为截止状态，基于被照射了X射线时流过数据线的电流值与未被照射X射线时流过数据线的电流值的差来检测X射线的入射开始时刻。
然而，当薄膜晶体管变为截止状态时，流过数据线的电流值极小。而且，若对人体进行大量的X射线照射，则会对健康造成不良影响，因此将对人体的X射线照射量抑制在所需最低限度。因此，对于用于医疗的X射线检测器的情况，所入射的X射线的强度非常弱，薄膜晶体管变为截止状态时流过数据线的电流值进一步变小。
因此，即使在薄膜晶体管变为截止状态时检测流过数据线的电流值，可能也难以高精度地检测X射线的入射开始时刻。因此，期望开发一种能高精度地检测放射线的入射开始时刻的放射线检测器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特表2014－526178号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明所要解决的课题在于提供一种能高精度地检测放射线的入射开始时刻的放射线检测器。
解决技术问题所采用的技术方案
实施方式的放射线检测器包括：基板；设置在所述基板上并向第一方向延伸的多条控制线；设置在所述基板上并向与所述第一方向相交的第二方向延伸的多条数据线；具有与对应的所述控制线以及对应的所述数据线电连接的薄膜晶体管、并直接或与闪烁体协同地检测放射线的多个检测部；对所述薄膜晶体管的导通状态和截止状态进行切换的控制电路；在所述薄膜晶体管处于导通状态时读取图像数据的信号检测电路；以及基于所述薄膜晶体管处于导通状态时读取到的图像数据的值来判定所述放射线的入射开始时刻的入射放射线检测部。
附图说明
图1是用于例示X射线检测器的示意立体图。
图2是X射线检测器的框图。
图3是阵列基板的电路图。
图4是用于例示图像数据以及修正数据的读取的时序图。
图5是用于例示被照射了X射线时流过数据线的电流的示意图。
图6是用于例示X射线检测器中的处理过程的流程图。
图7是用于例示其它处理过程的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。另外，各图中，对同样的构成要素标注相同的标号并适当省略详细说明。
本实施方式的放射线检测器除了X射线以外，还能应用于γ射线等各种放射线。这里，作为一个例子，以放射线中具有代表性的X射线的情况为例进行说明。因此，通过将以下实施方式的“X射线”替换为“其它放射线”，从而也能应用于其它放射线。
此外，以下所例示的X射线检测器1是对作为放射线图像的X射线图像进行检测的X射线平面传感器。X射线平面传感器大致分为直接转换方式和间接转换方式。
直接转换方式是利用高电场将通过入射X射线在光导电膜内部产生的光导电电荷(电荷)直接导入到电荷存储用的存储电容器的方式。
间接转换方式是利用闪烁体将X射线转换为荧光(可见光)，利用光电二极管等光电转换元件将荧光转换为电荷并将电荷导入到存储电容器的方式。
以下，作为一个例子示出间接转换方式的X射线检测器1，但本发明也能适用于直接转换方式的X射线检测器。
即，X射线检测器具有将X射线转换为电信息的检测部即可。检测部例如能直接地或者与闪烁体协同地检测X射线。
另外，直接转换方式的X射线检测器能应用已知的技术，因此省略详细说明。
此外，X射线检测器1例如能用于一般的医疗用途等，但并不限定用途。
图1是用于例示X射线检测器1的示意立体图。
另外，图1中，省略了偏置线2c3等的绘制。
图2是X射线检测器1的框图。
图3是阵列基板2的电路图。
如图1～图3所示，X射线检测器1中设有阵列基板2、信号处理部3、图像处理部4、闪烁体5、入射X射线检测部6以及存储器7。
阵列基板2将利用闪烁体5从X射线转换而来的荧光转换为电信号。
阵列基板2具有基板2a、光电转换部2b、控制线(或栅极线)2c1、数据线(或信号线)2c2、偏置线2c3、布线焊盘2d1、布线焊盘2d2以及保护层2f等。
本实施方式中，光电转换部2b成为与闪烁体5联动地检测X射线的检测部。
另外，光电转换部2b、控制线2c1、数据线2c2以及偏置线2c3等的数量并不限于所例示的情况。
基板2a呈板状，由无碱玻璃等透光性材料形成。
基板2a的一个面上设置有多个光电转换部2b。
光电转换部2b设置在由控制线2c1和数据线2c2所划分的区域中。多个光电转换部2b排列成矩阵状。
另外，一个光电转换部2b对应于X射线图像中的一个像素(pixel)。
多个光电转换部2b中分别设有光电转换元件2b1、以及薄膜晶体管(TFT；ThinFilm Transistor)2b2。
此外，如图3所示，能设置存储电容器2b3，在光电转换元件2b1中转换后的电荷被提供给该存储电容器2b3。存储电容器2b3例如呈矩形平板状，能设置在薄膜晶体管2b2下方。这里，根据光电转换元件2b1的容量，光电转换元件2b1能兼用作存储电容器2b3。
在光电转换元件2b1兼用作存储电容器2b3的情况(省略存储电容器2b3的情况)下，进行电荷的存储以及释放的元件成为光电转换元件2b1。
该情况下，通过使薄膜晶体管2b2变为导通状态来从光电转换部2b释放电荷，通过使薄膜晶体管2b2变为截止状态来将电荷存储到光电转换部2b。
在设置有存储电容器2b3的情况下，若使薄膜晶体管2b2变为截止状态，则从偏置线2c3向存储电容器2b3存储一定的电荷，若使薄膜晶体管2b2变为导通状态，则储存在存储电容器2b3中的电荷被释放。
另外，以下，作为一个例子，示出设置有存储电容器2b3的情况。
光电转换元件2b1例如能设为光电二极光等。
薄膜晶体管2b2进行针对存储电容器2b3的电荷的存储以及释放的开关。薄膜晶体管2b2能设为包含非晶硅(a－Si)、多晶硅(P－Si)等半导体材料。薄膜晶体管2b2具有栅极电极2b2a、漏极电极2b2b以及源极电极2b2c。薄膜晶体管2b2的栅极电极2b2a与对应的控制线2c1电连接。薄膜晶体管2b2的漏极电极2b2b与对应的数据线2c2电连接。
即，薄膜晶体管2b2与对应的控制线2c1以及对应的数据线2c2电连接。薄膜晶体管2b2的源极电极2b2c与对应的光电转换元件2b1和存储电容器2b3电连接。此外，光电转换元件2b1的阳极侧以及存储电容器2b3与对应的偏置线2c3电连接(参照图3)。
多条控制线2c1隔开规定间隔相互平行设置。控制线2c1例如沿行方向(相当于第一方向的一个例子)延伸。
一条控制线2c1与设置在基板2a的周边附近的多个布线焊盘2d1的其中一个电连接。一个布线焊盘2d1与设置在柔性印刷基板2e1上的多条布线的其中一条电连接。设置在柔性印刷基板2e1上的多条布线的另一端与设置在信号处理部3中的控制电路31分别电连接。
多条数据线2c2隔开规定间隔相互平行设置。数据线2c2例如沿与行方向正交的列方向(相当于第二方向的一个例子)延伸。
一条数据线2c2与设置在基板2a的周边附近的多个布线焊盘2d2的其中一个电连接。一个布线焊盘2d2与设置在柔性印刷基板2e2上的多条布线的其中一条电连接。设置在柔性印刷基板2e2上的多条布线的另一端与设置在信号处理部3中的信号检测电路32分别电连接。
如图3所示，偏置线2c3与数据线2c2平行地设置在数据线2c2与数据线2c2之间。
偏置线2c3与未图示的偏置电源电连接。未图示的偏置电源例如能设置在信号处理部3等中。
另外，偏置线2c3并非必要，根据需要设置即可。在未设置偏置线2c3的情况下，光电转换元件2b1的阳极侧和存储电容器2b3与接地端电连接，来代替与偏置线2c3电连接。
控制线2c1、数据线2c2以及偏置线2c3例如能使用铝、铬等低电阻金属来形成。
保护层2f将光电转换部2b、控制线2c1、数据线2c2以及偏置线2c3覆盖。
保护层2f例如包含氧化物绝缘材料、氮化物绝缘材料、氮氧化物绝缘材料以及树脂材料中的至少一种。
信号处理部3设置在阵列基板2的、闪烁体5一侧的相反侧。
信号处理部3中设有控制电路31以及信号检测电路32。
控制电路31对薄膜晶体管2b2的导通状态和截止状态进行切换。
如图2所示，控制电路31具有多个栅极驱动器31a和行选择电路31b。
从图像处理部4等向行选择电路31b输入控制信号S1。行选择电路31b根据X射线图像的扫描方向向对应的栅极驱动器31a输入控制信号S1。
栅极驱动器31a向对应的控制线2c1输入控制信号S1。
例如，控制电路31经由柔性印刷基板2e1依次向每条控制线2c1输入控制信号S1。利用输入到控制线2c1的控制信号S1使薄膜晶体管2b2变为导通状态，从而能接收来自光电转换部2b(存储电容器2b3)的电荷(图像数据S2)。
另外，本说明书中，将薄膜晶体管2b2处于导通状态时读取到的数据设为“图像数据S2”，将薄膜晶体管2b2处于截止状态时读取到的数据设为“修正数据S3”。
信号检测电路32在薄膜晶体管2b2处于导通状态时，从光电转换部2b(存储电容器2b3)读取电荷(图像数据S2)。此外，信号检测电路32依次将读取到的图像数据S2(模拟信号)转换为数字信号。
信号检测电路32在薄膜晶体管2b2处于截止状态时进一步读取修正数据S3。信号检测电路32依次将读取到的修正数据S3(模拟信号)转换为数字信号。
此外，信号检测电路32能在读取图像数据S2之前、读取图像数据S2之后、或者读取图像数据S2之前和读取图像数据S2之后的任一种情况下读取修正数据S3。
此外，控制电路31能将对薄膜晶体管2b2的导通状态和截止状态进行切换的控制信号S1输入到多条控制线2c1的每一条。
并且，信号检测电路32能在每次控制信号S1被输入时，读取修正数据S3。
此外，信号检测电路32能赋予用于将图像数据S2与修正数据S3设为组的图像索引，该修正数据S3在读取该图像数据S2之前、读取该图像数据S2之后、或者读取该图像数据S2之前和读取该图像数据S2之后的任一种情况下被读取到。
此外，信号检测电路32也能将读取到的图像数据S2与读取到的修正数据S1的差动输出转换为数字信号并发送给图像处理部4。
这样，由于能将修正后的图像数据输入到图像处理部4，因此能提高实时性。
此外，在入射放射线检测部6判定为X射线的入射开始的情况下，信号检测电路32能进一步在薄膜晶体管2b2为导通状态时读取图像数据S2。
另外，与图像数据S2、修正数据S3以及图像索引有关的细节将在下文阐述。
如上所述，在X射线入射当中，有来自导通状态的薄膜晶体管2b2的电流流入。因此，X射线入射当中的、读取图像数据S2的采样时间(第一采样信号21的时间)、以及读取修正数据S3的采样时间(第二采样信号22的时间)优选为较短。
另一方面，在X射线的照射结束后，没有来自截止状态的薄膜晶体管2b2的电流流入。因此，在X射线的照射结束后，即便读取图像数据S2的采样时间以及薄膜晶体管2b2处于导通状态的时间较长，也不会产生图像点。此外，若延长读取图像数据S2的采样时间以及使薄膜晶体管2b2处于导通状态的时间，则能提高X射线图像的品质。
该情况下，由于X射线的照射时间较短，因此能使检测到X射线的入射后的、读取图像数据S2的采样时间以及使薄膜晶体管2b2处于导通状态的时间比检测到X射线的入射前的、读取图像数据S2的采样时间以及读取修正数据S3的采样时间长。
这样，能抑制图像点的产生，并能提高X射线图像的品质。
存储器7电连接在信号检测电路32与图像处理部4之间。存储器7对转换为数字信号后的图像数据S2和修正数据S3暂时进行保存。
此外，能对被赋予了图像索引的图像数据S2和修正数据S3进行保存。
图像处理部4基于保存在存储器7中的图像数据S2来构建X射线图像。此外，图像处理部4使用修正数据S3对图像数据S2进行修正。此时，图像处理部4能基于图像索引提取修正数据S3，并使用提取出的修正数据S3对成为组的图像数据S2进行修正。
图像处理部4、存储器7以及入射X射线检测部6可以与信号处理部3一体化。
闪烁体5设置在多个光电转换元件2b1上，将入射的X射线转换为荧光。闪烁体5设置成将基板2a上设置有多个光电转换部2b的区域(有效像素区域)覆盖。
闪烁体5例如能使用碘化铯(CsI)：铊(Tl)或碘化钠(NaI)：铊(Tl)等来形成。该情况下，若使用真空蒸镀法等来形成闪烁体5，则形成由多个柱状结晶的集合体构成的闪烁体5。
此外，闪烁体5例如能使用硫氧化钆(Gd2O2S)等来形成。该情况下，能形成矩阵状的槽部，以对多个光电转换部2b的每一个设置四棱柱状的闪烁体5。能使槽部中充满大气(空气)、或者用于防止氧化的氮气等惰性气体。此外，也可以使槽部处于真空状态。
除此以外，为了提高荧光的利用效率来改善灵敏度特性，能设置未图示的反射层来将闪烁体5的表面侧(X射线的入射面侧)覆盖。
此外，为了抑制闪烁体5的特性与反射层的特性因空气中包含的水蒸汽而劣化，能够设置将闪烁体5与反射层覆盖的未图示的防湿体。
这里，X射线检测器1能如下那样构建X射线图像。
首先，控制电路31使薄膜晶体管2b2变为截止状态。薄膜晶体管2b2变为截止状态使得一定的电荷经由偏置线2c3储存到存储电容器2b3中。接着，若照射X射线，则X射线被闪烁体5转换为荧光。若荧光入射到光电转换元件2b1，则因光电效应产生电荷(电子以及空穴)，产生的电荷与所存储的电荷(异种电荷)相结合，从而所存储的电荷减少。接着，控制电路31使薄膜晶体管2b2依次变为导通状态。信号检测电路32按照采样信号来经由数据线2c2读取储存在各存储电容器2b3中的电荷(图像数据S2)。并且，信号检测电路32依次将读取到的图像数据S2(模拟信号)转换为数字信号。此外，信号检测电路32将薄膜晶体管2b2处于截止状态时流过数据线2c2的电流值转换为数字信号。
存储器7将薄膜晶体管2b2处于导通状态时得到的数据作为图像数据S2暂时保存。此外，存储器7对薄膜晶体管2b2处于截止状态时得到的数据作为修正数据S3进行保存。
图像处理部4基于保存在存储器7中的图像数据S2来构建X射线图像。此外，图像处理部4在构建X射线图像时，利用保存在存储器7中的修正数据S3来进行用于抑制后述的图像点的修正。进行了用于抑制图像点的修正的X射线图像的数据从图像处理部4输出到外部设备等。
这里，在通常的X射线检测器中，如下述那样开始拍摄动作。首先，利用来自X射线源等外部设备的信号对X射线入射到X射线检测器的情况进行识别。接着，在经过预先确定的时间以后，使进行读取的光电转换部2b的薄膜晶体管2b2变为导通状态，来读取所存储的电荷。即，在通常的X射线检测器的情况下，并非是对X射线实际入射到X射线检测器的情况进行检测。
因此，需要在输入来自外部设备的信号的时刻、与开始读取动作的时刻之间设置规定的时间。其结果，会产生时间滞后，处理时间变长。
若向作为半导体元件的薄膜晶体管2b2照射X射线，则即使薄膜晶体管2b2处于截止状态，也会在漏极电极2b2b与源极电极2b2c之间流过电流。此外，薄膜晶体管2b2的漏极电极2b2b与数据线2c2电连接。因此，能基于被照射了X射线时流过数据线2c2的电流值与未被照射X射线时流过数据线2c2的电流值的差来检测X射线的入射开始时刻。若能直接检测X射线的入射开始时刻，则不会产生时间滞后，因此能抑制处理时间变长的情况。
然而，当薄膜晶体管2b2变为截止状态时，流过数据线2c2的电流值变得极小。而且，若对人体进行大量的X射线照射，则会对健康造成不良影响，因此将对人体的X射线照射量抑制在所需最低限度。因此，对于用于医疗的X射线检测器的情况，所入射的X射线的强度非常弱，薄膜晶体管2b2变为截止状态时流过数据线2c2的电流值进一步变小。
其结果，若基于薄膜晶体管2b2处于截止状态时流过数据线2c2的电流值来检测X射线的入射开始时刻，则可能难以高精度地检测X射线的入射开始时刻。
为此，在本实施方式的X射线检测器1中设有如下那样的入射X射线检测部6。
入射X射线检测部6与信号检测电路32电连接。入射X射线检测部6在薄膜晶体管2b2处于导通状态时，基于与该薄膜晶体管2b2电连接的数据线2c2中流过的电流值来判定X射线的入射开始时刻。即，入射X射线检测部6基于薄膜晶体管处于导通状态时读取到的图像数据S2的值判定X射线的入射开始时刻。例如，入射X射线检测部6对与处于导通状态的薄膜晶体管2b2相连的数据线2c2中流过的电流进行检测，在检测到的电流值超过规定的阈值的情况下，能判定为有X射线入射。能基于被照射了X射线时流过数据线2c2的电流值与未被照射X射线时流过数据线2c2的电流值的差来预先设定规定的阈值。若薄膜晶体管2b2处于导通状态，与截止状态的情况相比，能减小电阻，因此流过数据线2c2的电流值变大。因此，能容易地检测X射线的入射开始时刻。如上所述，对于用于医疗的X射线检测器1的情况，入射的X射线的强度变得非常弱。然而，若在薄膜晶体管2b2处于导通状态时检测X射线的入射开始时刻，则能高精度地检测X射线的入射开始时刻。
然而，在与处于导通状态的薄膜晶体管2b2相连的数据线2c2中也会流过来自处于截止状态的其它薄膜晶体管2b2的电流，因此会有产生图像点这一新的问题。
该情况下，与X射线的照射结束后变为导通状态的薄膜晶体管2b2相连的数据线2c2中没有来自其它薄膜晶体管2b2的电流流过。因此，若将X射线的入射开始时的数据废弃，仅利用X射线的照射结束后的数据来构建X射线图像，则能抑制图像点。然而，这样的话，会失去在X射线的入射开始时的数据，因此X射线图像的品质相应地降低。
为此，入射X射线检测部6至少在使薄膜晶体管2b2变为导通状态前的截止状态、与使薄膜晶体管2b2变为导通状态后的截止状态中的至少任一状态下，对流过数据线2c2的电流进行检测。如上所述，产生图像点的主要原因认为是来自处于截止状态的薄膜晶体管2b2的电流。因此，若在导通状态之前和之后的至少任一情况的截止状态下，对与设为导通状态的薄膜晶体管2b2相连的数据线2c2中流过的电流进行检测，并利用截止状态时获取到的修正数据S3对导通状态时获取到的图像数据S2进行修正，则能大幅抑制图像点。此外，这样，能使用X射线的入射开始时的图像数据S2，因此能抑制X射线图像品质的降低。
即，若设有入射X射线检测部6，则能检测X射线的入射开始时刻，并能抑制X射线图像品质的劣化。
图4是用于例示图像数据S2以及修正数据S3的读取的时序图。
图4是设有n条控制线2c1以及m条数据线2c2的情况。
首先，从图像处理部4等向信号检测电路32输入第一采样信号21。如图4所示，若第一采样信号21变为导通，则信号检测电路32开始对数据线(1)～数据线(m)进行采样。第一采样信号21经过规定期间后变为截止。
另一方面，在第一采样信号21处于导通期间，从图像处理部4等经由控制电路31向控制线(1)输入控制信号S1。控制信号S1变为导通，从而使得与控制线(1)电连接的薄膜晶体管2b2变为导通状态。控制信号S1在经过规定期间后变为截止。
信号检测电路32在薄膜晶体管2b2处于导通状态时依次读取来自数据线(1)～数据线(m)的图像数据S2。
此外，入射X射线检测部6基于第一采样信号21导通时流过数据线2c2的电流值判定X射线的入射开始时刻。
接着，在第一采样信号21变为截止后，从图像处理部4等向信号检测电路32输入第二采样信号22。若第二采样信号22变为导通，则信号检测电路32开始对数据线(1)～数据线(m)进行采样。第二采样信号22经过规定期间后变为截止。
该情况下，不向控制线(1)输入控制信号S1，与控制线(1)电连接的薄膜晶体管2b2保持截止状态不变。
信号检测电路32在薄膜晶体管2b2处于截止状态时分别对流过数据线(1)～数据线(m)的电流进行检测。
之后，对控制线(2)～控制线(n)进行以上步骤。
按以上方式获得的数据保存在存储器7中。薄膜晶体管2b2处于导通状态时得到的数据成为n行m列的图像数据S2。薄膜晶体管2b2处于截止状态时得到的数据成为n行m列的修正数据S3。
另外，例示了图像数据S2和修正数据S3保存于相同的存储器7的情况下，但图像数据S2和修正数据S3也可以分别保存于独立的存储器。
此外，在将成为图像数据S2的数据与成为修正数据S3的数据保存于存储器7时，能赋予图像索引。图4所例示的情况下，对图像数据S2赋予图像索引TFTon1，对与图像数据S2成组的修正数据S3赋予图像索引TFToff1。该情况下，图像索引TFTon1表示是最初获取到的图像数据S2，TFToff1表示是与该最初获取到的图像数据S2成组的修正数据S3。能分别向与控制线(1)～控制线(n)有关的数据赋予图像索引。
另外，图4中，在第一采样信号21变为截止后使第二采样信号22变为导通，但也可以在第二采样信号22变为截止后使第一采样信号21变为导通。即，图4中，在获取图像数据S2后获取修正数据S3，但也可以在获取修正数据S3后获取图像数据S2。
此外，也可以在向一条控制线输入控制信号S1时，依次向信号检测电路32输入第二采样信号22、第一采样信号21以及第二采样信号22。该情况下，能在向下一条控制线输入控制信号S1时，仅向信号检测电路32输入第一采样信号21，并在进一步向下一条控制线输入控制信号S1时，向信号检测电路32依次输入第二采样信号22、第一采样信号21以及第二采样信号22。
即，只要交替输入第一采样信号21和第二采样信号22即可。
此外，图4中，在控制信号S1变为导通前使第一采样信号21变为导通，但控制信号S1的导通和第一采样信号21的导通也可以同时，也可以在使控制信号S1变为导通后使第一采样信号21变为导通。
此外，图4中，在控制信号S1变为截止后使第一采样信号21变为截止，但控制信号S1的截止和第一采样信号21的截止也可以同时，也可以在使控制信号S1变为截止前使第一采样信号21变为截止。
接着，进一步对交替输入第一采样信号21和第二采样信号22(交替读取图像数据S2和修正数据S3)进行说明。
图5是用于例示被照射了X射线时流过数据线2c2的电流的示意图。
图5中的“○”表示使第一采样信号21变为导通的时刻，“×”表示使第二采样信号22变为导通的时刻。
若向X射线检测器1照射X射线，则在数据线2c2中流过图5所例示的那样波形的电流。
该情况下，区域A、区域C中每单位时间的电流值的变化变大。另一方面，在区域B中，每单位时间的电流值的变化变小。
这里，优选与以应作为图像数据S2相同的条件来获取上述修正数据S3。因此，优选在区域B中输入第一采样信号21和第二采样信号22。
然而，由于不知道X射线何时开始入射，因此难以在区域B中输入第一采样信号21和第二采样信号22。
为此，在本实施方式的X射线检测器1中，交替输入第一采样信号21和第二采样信号22。
例如在图5所例示的情况下，如图4所示，输入与控制线(1)有关的第一采样信号21，接着输入第二采样信号22。
接着，输入与控制线(2)有关的第一采样信号21，接着输入第二采样信号22。
之后，同样地交替输入第一采样信号21和第二采样信号22。
这样的话，对于一个图像数据S2能获得其前后的修正数据S3。若能获取前后的修正数据S3，则能求出例如平均值。因此，即使在每单位时间的电流值的变化较大的情况下，也能使修正数据S3的获取条件接近图像数据S2的获取条件。其结果，能提高修正精度，因此图像点的抑制变得容易。
图6是用于例示X射线检测器1中的处理过程的流程图。
如图6所示，在读取工序28中，对控制线2c1进行扫描，使薄膜晶体管2b2变为导通(ON)状态来读取图像数据S2。使薄膜晶体管2b2变为截止(OFF)状态来读取修正数据S3。
对每条控制线2c1的图像数据S2和修正数据S3赋予图像索引并保存到存储器7中。
接着，基于保存在存储器7中的图像数据S2来判定X射线的入射。
例如，对超过预先确定的阈值的图像数进行计数，能在达到预先确定的计数值的情况下判定为有X射线入射。
以上，利用使薄膜晶体管2b2变为导通状态时的图像数据S2进行X射线的入射判定，但也可以使薄膜晶体管2b2变为导通状态来读取图像数据S2，并将对电荷进行再充电的处理过程中的积分期间的信号用于X射线的入射判定。这样就能在更早的阶段得知X射线的入射。
在判定为没有X射线入射的情况下，对图像索引进行更新，并将控制线2c1的扫描重置。即，从控制线(1)开始扫描，并重复上述步骤。
在判定为有X射线入射的情况下，等待下一周期的控制线2c1的扫描结束，在将图像数据S2和修正数据S3保存于存储器7的阶段，中断向存储器7的保存。通过中断向存储器7的保存，能防止已经保存的图像数据S2和修正数据S3被覆盖。
接着，基于在判定为有X射线入射的周期内被赋予的图像索引来提取X射线入射后的图像数据S2和修正数据S3，利用图像处理部4来构建X射线图像。此时，使用修正数据S3来修正图像数据S2，从而抑制图像点。
接着，进一步对图像点的抑制进行说明。
如上所述，若使薄膜晶体管2b2变为导通状态来依次扫描控制线2c1，并根据获得的图像数据S2判定X射线的入射，则会产生图像点。产生图像点的主要原因能考虑如下文所述。一条数据线2c2与多个薄膜晶体管2b2电连接。在对控制线2c1进行扫描并使与所希望的控制线2c1电连接的薄膜晶体管2b2变为导通状态的情况下，与其它控制线2c1电连接的薄膜晶体管2b2变为截止状态。若薄膜晶体管2b2变为截止状态，则在源极电极2b2c与漏极电极2b2b之间没有电流流过。然而，若X射线或经闪烁体5转换后的荧光照射到薄膜晶体管2b2，则源极电极2b2c与漏极电极2b2b之间的电阻值会下降。若该电阻值下降，则储存在存储电容器2b3中的一部分电荷被释放到数据线2c2，成为流过数据线2c2的电流。考虑由于该电流产生图像点。
这里，源极电极2b2c与漏极电极2b2b之间的电阻值根据入射到X射线检测器1的X射线的强度而变化。例如，入射到X射线检测器1的X射线的强度在X射线的入射开始时、结束时产生较大变化。因此，在X射线的入射开始时、结束时，源极电极2b2c与漏极电极2b2b之间的电阻值也产生较大变化。该情况下，如图5所例示的那样，流过数据线2c2的电流也产生较大变化。
为了有效抑制图像点，在使与所希望的控制线2c1电连接的薄膜晶体管2b2变为导通状态的情况下，需要知道与其它控制线2c1电连接的截止状态的薄膜晶体管2b2的电阻值变化。
如上所述，在使薄膜晶体管2b2变为导通状态(使第一采样信号21变为导通状态)前后的时刻，若使所有薄膜晶体管2b2变为截止状态来使第二采样信号22变为导通，并检测所有数据线2c2上的电流，则能得知电阻值变化。
并且，若使用根据所有数据线2c2中的电流生成的修正数据S3，则能有效抑制图像点。
通常的X射线检测器的数据线2c2的数量在500条以上，但多数薄膜晶体管2b2处于截止状态，因此能高精度地修正图像点。此外，若按上述步骤进行修正，则能实时地修正图像点。
若第一采样信号21以及第二采样信号22的导通时间改变，则图5所例示的电流积分值的值会变动。另一方面，图5所例示的电流积分值的值与使薄膜晶体管2b2变为导通状态的时间(控制信号S1的导通时间)没有关系。
第一采样信号21变为导通从而使流过数据线2c2的电流的积分开始，第一采样信号21变为截止从而结束积分。并且，对第一采样信号21处于导通期间流过的电流值进行积分，并作为数字信号(电流积分值)进行输出。
若薄膜晶体管2b2处于导通状态的时间没有长到一定程度，则X射线图像的品质可能会劣化。然而，在照射X射线的当中，无需延长薄膜晶体管2b2处于导通状态的时间，为了降低漏电流的影响，优选缩短使薄膜晶体管2b2处于导通状态的时间来降低电流积分值。另一方面，在X射线的照射结束之后没有漏电流，因此优选延长薄膜晶体管2b2处于导通状态的时间。
该情况下，由于X射线的照射时间较短，因此能使检测到X射线的入射后的、读取图像数据S2的采样时间以及使薄膜晶体管2b2处于导通状态的时间，比检测到X射线的入射前的、读取图像数据S2的采样时间以及读取修正数据S3的采样时间长。
这样，能抑制图像点的产生，并能提高X射线图像的品质。
图7是用于例示其它处理过程的流程图。
如图7所示，在判定为没有X射线入射的情况下，能在返回到读取工序28之前设置待机一定时间的待机工序29。
在待机工序29中，控制线2c1的扫描、图像数据S2以及修正数据S3的获取被中断。
在处于待机工序29的状态下照射X射线的情况下，由于不对控制线2c1进行扫描，因此不会因上述电阻值变化的变化而产生图像点。该情况下，能基于读取工序28中的修正数据S3来判断是否有必要修正图像数据S2。
以上，对本发明的几个实施方式进行了例示，但这些实施方式只是作为示例而呈现，而并非要对发明的范围进行限定。这些新的实施方式可以通过其他各种方式来实施，在不脱离发明要旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更等。这些实施方式及其变形例均包含在发明范围和要旨中，并且也包含在权利要求书的范围所记载的发明及其等同范围内。此外，上述各实施方式能相互组合地进行实施。
标号说明
1 X射线检测器，
2 阵列基板，
2a 基板，
2b 光电转换部，
2b1 光电转换元件，
2b2 薄膜晶体管，
2b3 存储电容器，
2c1 控制线，
2c2 数据线，
3 信号处理部，
4 图像处理部，
5 闪烁体，
6 入射X射线检测部，
7 存储器，
21 第一采样信号，
22 第二采样信号。

Claims (10)

1.一种放射线检测器，其特征在于，包括：
基板；
多条控制线，该多条控制线设置在所述基板上，沿第一方向延伸；
多条数据线，该多条数据线设置在所述基板上，沿着与所述第一方向相交的第二方向延伸；
多个检测部，该多个检测部具有与对应的所述控制线以及对应的所述数据线电连接，并直接地或与闪烁体协同地检测放射线；
控制电路，该控制电路对所述薄膜晶体管的导通状态和截止状态进行切换；
信号检测电路，该信号检测电路在所述薄膜晶体管处于导通状态时读取图像数据；以及
入射放射线检测部，该入射放射线检测部基于所述薄膜晶体管处于导通状态时读取到的图像数据的值判定所述放射线的入射开始时刻。
2.如权利要求1所述的放射线检测器，其特征在于，
所述信号检测电路进一步在所述薄膜晶体管处于截止状态时读取修正数据。
3.如权利要求2所述的放射线检测器，其特征在于，
所述信号检测电路在读取所述图像数据之前、读取所述图像数据之后、或者读取所述图像数据之前和读取所述图像数据之后的任一种情况下读取所述修正数据。
4.如权利要求2或3所述的放射线检测器，其特征在于，
所述控制电路向所述多条控制线的每一条输入对所述薄膜晶体管的导通状态和截止状态进行切换的控制信号，
所述信号检测电路在每次有所述控制信号输入时读取所述修正数据。
5.如权利要求1至4的任一项所述的放射线检测器，其特征在于，
还包括基于所述图像数据来构建放射线图像的图像处理部，
所述图像处理部使用所述修正数据对所述图像数据进行修正。
6.如权利要求2至5的任一项所述的放射线检测器，其特征在于，
所述信号检测电路赋予用来使所述图像数据与修正数据成组的图像索引，
该修正数据在读取该图像数据之前、读取该图像数据之后、或者读取该图像数据之前和读取该图像数据之后的任一种情况下被读取。
7.如权利要求6所述的放射线检测器，其特征在于，
所述图像处理部基于所述图像索引提取所述修正数据，并使用提取出的所述修正数据对成组的所述图像数据进行修正。
8.如权利要求2至4的任一项所述的放射线检测器，其特征在于，
所述信号检测电路将读取出的所述图像数据与读取出的所述修正数据的差动输出转换为数字信号。
9.如权利要求1至7的任一项所述的放射线检测器，其特征在于，
在所述入射放射线检测部判定为所述放射线开始入射的情况下，
所述信号检测电路进一步在所述薄膜晶体管处于导通状态时读取图像数据。
10.如权利要求1至8的任一项所述的放射线检测器，其特征在于，
检测到所述放射线入射后的、读取所述图像数据的采样时间以及使所述薄膜晶体管处于导通状态的时间比检测到所述放射线入射前的、读取所述图像数据的采样时间以及读取所述修正数据的采样时间长。
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