CN110401802A - 拍摄系统、以及拍摄系统的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种拍摄系统、以及拍摄系统的控制方法，其包括：输入电压设定部(101)，其向Amp晶体管(253)施加输入电压；设定用输出值获取部(102)，其将对应的输出获取至每个像素(211)；以及校准特性导出部(103)，其导出表示输入电压以及输出的对应关系的输入输出特性，并基于输入输出特性的反向特性来导出用于校准的校准特性。

Description

拍摄系统、以及拍摄系统的控制方法
技术领域
本发明涉及一种具备产生基于入射的放射线的剂量的电信号的传感器元件的拍摄系统。
背景技术
输出与入射的放射线例如X射线的剂量对应的电信号的传感器元件中，存在将X射线直接转换成电信号的直接转换型的构成，和将X射线从通过闪烁体转换成光后利用光电转换元件转换成电信号的间接转换型的构成。
X射线图像拍摄用的面板通过将上述传感器元件设置于每个像素中，将该像素以二维矩阵状配置在基板(面板)上而构成。在这样的面板中，薄膜晶体管元件(TFT(ThinFilm Transistor)元件)被用于各像素的控制。然后，在直接转换型和间接转换型中，根据X射线的剂量而产生的电信号(电荷)都存储在各像素内的电容内。
把将该被存储的电容经由TFT元件传送至位于面板的外部的放大器的构成称为无源像素型。此外，把将被存储的电容通过将TFT元件用作放大元件来放大并传送至外部的电路的构成称为有源像素型。有源像素型能够在像素内进行放大，因此与无源像素型相比，对于同一剂量能够得到大的信号。因此，具有即使是低照射量，也能够得到适当的信号的优点。
在使用传感器元件来检测X射线时，面板上以二维矩阵状设置有多个传感器元件，因此需要对由传感器元件的差异引起的输出电压的偏差进行修正(校准)。尤其是，有源像素型在每个像素中设置放大部，由于该放大部非线性增高，且存在增益、偏移的偏差，因此需要进行修正。
在此，专利文献1中记载了一种使用根据将具有彼此不同浓度的两个浓度基准板光电扫描而得到的浓度值与预先判明的浓度值求得的修正值的校准方法。
此外，专利文献2记载了一种将从图像传感器输出的模拟信号的各比特间的偏差，通过预先多次读取基准面并从其结果求出每个比特的修正值来进行修正的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开专利公报“特开昭61-53868号公报(1986年3月17日公开)”
专利文献2：日本公开专利公报“特开昭57-119565号公报(1982年7月26日公开)”
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而，如上所述的现有技术中存在有如下问题。在专利文献1中，预先对浓度值判明的浓度基准板进行光电扫描。即，在拍摄前，通过对浓度基准板照射X射线从而得到浓度值。然而，X射线的照射需要在严格的管理下进行，不能简单地进行。
专利文献2在进行预先读取的方面上也是相同的，存在与专利文献1相同的弊端。
本发明的一个方式是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，实现一种能够容易地进行校正的(校准)的拍摄系统。
解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明的一个方面的拍摄系统包括多个像素，所述像素包含产生基于入射的放射线的剂量的电信号的传感器元件、以及放大所述电信号的放大晶体管，
所述拍摄系统的包括：电压施加部，其以规定的间隔向所述放大晶体管施加输入电压；
获取部，其对每个所述像素获取与所述输入电压对应的输出；以及校准特性导出部，其对每个所述像素导出表示所述输入电压以及与该输入电压对应的所述输出的对应关系的输入输出特性，并基于该输入输出特性的反向特性来导出用于校准的校准特性。
为了解决上述问题，本发明的一方面的拍摄系统的控制方法，其为包括多个像素的拍摄系统的控制方法，所述像素包含产生基于入射的放射线的剂量的电信号的传感器元件、以及放大所述电信号的放大晶体管，
所述控制方法的特征在于，包含：电压施加步骤，以规定的间隔向所述放大晶体管施加输入电压；
获取步骤，对每个所述像素获取与所述输入电压对应的输出；以及校准特性导出步骤，对每个所述像素导出表示所述输入电压以及与该输入电压对应的所述输出的对应关系的输入输出特性，并基于该输入输出特性的反向特性来导出用于校准的校准特性。
发明效果
根据本发明的一个方式，使放射线不入射至传感器元件中而能够导出与该像素对应的校准特性。因此，起到如能够容易地进行对于该像素的输出的校准的效果。
附图说明
图1是表示本实施方式的拍摄系统的概要的图。
图2是表示拍摄传感器主体中所包含的像素内的电路构成的图。
图3是表示校准装置的主要部分构成的框图。
图4的(a)是表示输入电压设定部所设定的输入电压与设定用输出值获取部所获取到的输出之间的关系的曲线图，图4的(b)是表示图4的(a)中表示的图的反向特性的曲线图。
图5是表示校准设定部导出校准特性的处理流程的流程图。
图6是用于说明导出校准特性的处理的电路图。
图7是用于说明抽取一部分来导出反向特性的例子的图。
图8是用于说明用包含3个参数的式子来表现反向特性的例子的图。
图9是用于对每个像素赋予不同基准电位的电路图。
图10是用于说明使每个像素中的基准电位不同，从而能够有效地利用像素的特性的理由的图，图10的(a)是表示将像素的基准电位设为特定电位的情况的例子的图，图10的(b)是表示使每个像素中基准电位不同的情况的例子的图。
图11是用于说明其他实施方式的输入输出特性的导出例的图。
图12是用于说明另一其他实施方式的输入输出特性的导出例的图。
图13的(a)是表示阈值电压变动时的输入输出特性的变化的图，图13的(b)是表示其反向特性的图。
图14是用于说明由于使用差分值而不受阈值电压的变动的影响的理由的图。
具体实施例
(第一实施方式)
(概要)
以下，对本发明的一实施方式进行详细说明。参照图1说明根据本实施方式的拍摄系统1的概要。图1表示拍摄系统1的概要的图。如图1所示，拍摄系统1包含校准装置10、拍摄传感器20以及显示装置30。在拍摄系统1中，在校准装置10中导出校准特性，使用导出的校准特性来校准用拍摄传感器20拍摄到的图像，并显示于显示装置30。校准特性是用于校准(修正)的特性，例如，修正公式、修正值、修正系数等用于修正拍摄传感器20中所包含的像素211的相对差异的特性。
详细内容后文叙述，但校准装置10通过对拍摄传感器20的拍摄传感器主体21中所包含的各像素211施加电压，从而获取像素211的特性，并基于已获取的特性来导出校准特性。
由此，校准装置10能够导出校准特性而无需预先在拍摄传感器20中进行拍摄。
因此，不需要如现有技术那样，为了预先进行X射线的拍摄，进行各种准备、设定、管理等，能够容易地导出校准特性。
然后，在拍摄系统1中，使用该校准特性，能够进行拍摄图像的校准。因此，在拍摄系统1中，能够容易地进行校准。
拍摄传感器20包含拍摄传感器主体21、电压生成部22、行选择部23、以及读出部24。
拍摄传感器主体21为由配置成二维矩阵状的多个像素211构成的拍摄传感器的主体。
电压生成部22生成施加至像素211的电压，并对每一列施加生成的电压。
行选择部23选择施加电压生成部22所生成的电压的行。电压生成部22由于对每一列进行施加，因此利用行选择部23选择行，从而用电压生成部22生成的电压能够施加至每个像素211。
读出部24读出来自像素211的输出，并发送至校准装置10。并且，读出部24中包含后述的AFE241。
(像素内电路)
接着，参照图2说明像素211内的电路构成。图2是表示像素211内的电路构成的图。如图2所示，拍摄传感器主体21由多个像素211以二维矩阵状配置的阵列(图2中示出纵512个×横512个的例)、以及覆盖阵列前面的闪烁体(未图示)构成。闪烁体具有接收X射线，并将接收到的X射线转换成光的X射线光转换功能。
此外，如图2所示，像素内电路250包含校准/复位开关251、光电二极管(传感器元件)252、Amp晶体管(放大晶体管)253、以及舌簧开关254。
校准/复位开关251是用于向Amp晶体管253的栅极电极施加校准设定电压或复位电压的开关。这里，校准设定电压为用于导出校准特性所施加的电压。此外，复位电压是将光电二极管252所产生的电荷复位的电压。
光电二极管252的输出与Amp晶体管253的栅极电极连接。由此，当放射线入射从而光电二极管252接收放射线并产生电荷(电信号)，与光电二极管252连接的Amp晶体管253的栅极电极的电压变化。Amp晶体管253将栅极电极的电压变化作为源漏极间的电流变化而输出。
Amp晶体管253为将上述电信号放大的晶体管。
舌簧开关254是用于将Amp晶体管253的源漏极间的电流输出至像素211的外部的开关，通过读出部24而控制。
此外，从像素211输出的电流通过读出部24的AFE(analog front end，模拟前端)241放大、A/D转换而向校准装置10输出。
(校准装置10的构成)
接着，参照图3说明校准装置10。图3是表示校准装置10的主要部分构成的框图。如图3所示，校准装置10包含校准设定部100、拍摄输出值获取部110、校准部120、以及输出部130。
校准设定部100是设定拍摄传感器20的各像素211的校准特性的构成。校准特性为用于校准的特性。对来自拍摄传感器20的输出，使用校准特性校准，从而能够输出适当的值。
更具体而言，校准设定部100包含输入电压设定部(电压施加部)101、设定用输出值获取部(获取部)102、校准特性导出部103、以及校准特性导出用数据104。
输入电压设定部101设定用于导出校准特性的输入电压，并对电压生成部22指示而施加至像素211。更具体而言，输入电压设定部101根据规定的条件依次设定输入电压，每次都施加至像素211。此外，将表示设定的输入电压的信息存储于校准特性导出用数据104。输入电压的设定处理的流程将后述。
设定用输出值获取部102对每个像素211获取根据输入电压设定部101设定的输入电压施加至像素211时的输出，并存储于校准特性导出用数据104。
校准特性导出部103从存储于校准特性导出用数据104的、输入电压设定部101所设定的输入电压与设定用输出值获取部102所获取到的输出的关系中导出校准特性。参照图4说明将校准特性的一例导出的方法。图4的(a)是表示输入电压设定部101所设定的输入电压与设定用输出值获取部102所获取到的输出之间的关系的曲线图。并且，在图4中示出一个像素211的例。图4的(a)所示的曲线图的横轴为输入(与电压对应)，纵轴为输出(代码值)。此处表示使输入从0至128变化时的某一像素211的输出。在图4的(a)所示的例中，输入为从0到超过32的处输出为0，之后，在输入达到大致70之间输出从0变化至65536，当输入超过70时，输出保持在65536。
校准特性导出部103从输入电压设定部101所设定的输入电压与设定用输出值获取部102所获取到的输出，得到图4的(a)所示那样的输入-输出特性(输入输出特性)时，导出输入-输出特性的反向特性作为校准特性。将导出的校准特性的例在图4的(b)示出。在图4的(b)中，横轴为输出(代码值)，纵轴为输入(与电压对应)。如此，将输入-输出特性的反向特性设为校准特性，由此能够从像素211输出的值导出向该像素211的输入。
由此，即使每个像素211特性不同，也能够导出与像素211对应的校准特性，并能够适当的进行校准。例如，存在像素211A、像素211B、以及像素211C的三个像素，它们的输入-输出特性如下。
[表1]
输入 像素211A 像素211B 像素211C
V0 1000 1100 980
V1 2000 2200 1960
V2 3000 3300 2940
V3 4000 4400 3920
在此，在来自像素211A的输出为3000，来自像素211B的输出为3300、来自像素211C的输出为2940时，输出的值在三个像素中不同。然而，若使用校准特性来校准，则可知所有的三个像素输入都为V2，即，相同光量(剂量)被输入至三个像素。如此，作为校准特性，通过使用输入-输出特性的反向特性，能够容易且適切地进行校准。
拍摄输出值获取部110获取在拍摄传感器20中进行拍摄处理时的输出。然后将获取到的输出发送至校准部120。
校准部120对从拍摄输出值获取部110发送的输出，根据校准设定部100使用设定的校准特性来进行校准，并将校准后的值发送至输出部130。
输出部130将利用校准部120进行校准后的值发送至例如外部的显示装置30。然后，在显示装置30中，显示拍摄传感器20拍摄到的拍摄结果。并且，显示装置30可以用校准装置10的外部的装置来实现，也可以包含于校准装置10中。
(处理流程)
接着，参照图5、图6，说明校准设定部100导出校准特性的处理流程。图5是表示校准设定部100导出校准特性的处理流程的流程图。图6是用于说明导出校准特性的处理的电路图。并且，下面，举例说明使输入电压从V0变化至V127为止的例子，但赋予的输入电压不限于从V0至V127的128个阶段。此外，所给予的输入电压可以是从V0到V127的升序，也可以是从V127到V0的降序。此外，也可以不单调地变化。此外，变化的输入电压的范围只要设定在实际拍摄时变化的范围内即可。
如图5所示，首先，输入电压设定部101设定输入电压，并施加至像素211(S101，电压施加步骤)。若用电路图来说明，则将图6所示的校准/复位开关251全部连接，并赋予用于导出校准特性的输入电压V0。
接着，设定用输出值获取部102对每个像素211获取与该输入电压对应的输出(S102，获取步骤)。即，在被赋予输入电压V0的状态下，读出部24依次读出全部像素的输出。然后，当获取配置在拍摄传感器主体21的全部像素211的输出时，校准设定部100判断是否施加了应施加的全部电压(S103)。在没有进行施加应施加的全部电压的情况下(S103中为否)，输入电压设定部101改变输入电压(S104)。即，使输入电压从V0变化成V1。然后，返回至步骤S101。
另一方面，若施加应施加的全部电压(S103中为是)，即，若使输入电压变化至V127而结束，则校准特性导出部103从输入-输出特性导出校准特性(S105，校准特性导出步骤)。
(第二实施方式)
在下面说明本发明的其它实施方式。并且，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复说明。
在上述实施方式中，使用在输入-输出特性中得到的全部点(表示输入电压与输出的关系的点)来导出反向特性。在本实施方式中，不使用输入-输出特性中的全部点，而抽取一部分来导出反向特性。例如，在输入电压与输出的关系呈大致线形的区间中，抽取一部分来导出反向特性。参照图7来说明。图7是用于说明抽取一部分来导出反向特性的例子的图。如图7所示，在输入电压与输出的关系呈大致线形的区间(图7的从点B至点G)中，不抽取全部点而是抽取一部分来导出反向特性。然后，在抽取的区间中，从得到的输出的前后的点(与输出大于得到的输出对应的点和与输出小于得到的输出对应的点)导出输入电压。例如，在图7所示的例中，得到的输出若为49152，则使用点C和点D来线形插值，从而导出对应的输入电压。此外，得到的输出若为16384，则使用点E和点F来线形插值，从而导出对应的输入电压。
由此，能够削减用于反向变换的计算量。
(第三实施方式)
以下，说明本发明的另一其他实施方式。并且，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复说明。
在本实施方式中，校准特性导出部103将校准特性用包含三个参数(α、β、γ)的公式(α×Xβ+γ)来表现输入-输出特性的反向特性。在此，X表示得到的输出。例如，图8表示的例子中，α＝059839149、β＝0.584761691、γ＝35.39547187。由此，仅将X中得到的输出代入上述式，能够得到对应的输入电压。并且，三个参数能够使用以往技术从表示输入-输出特性的反向特性的曲线图导出，因此省略其说明。
(第四实施方式)
以下，说明本发明的另一其他实施方式。并且，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复说明。
在本实施方式中，校准设定部100中所包含的复位电压确定部(未图示)对每个像素211赋予不同的校准电位。由此，能够设为与各像素211的特性对应的基准电位，能够有效地利用各像素211的特性。参照图9、图10来进行详细说明。图9表示用于对每个像素211赋予不同基准电位的电路图。此外，图10是用于说明使每个像素211中的基准电位不同，从而能够有效地利用像素211的特性的理由的图，图10的(a)表示将像素211的基准电位设为特定电位的情况的例子，图10的(b)表示使每个像素211中基准电位不同的情况的例子。
如图9所示，在本实施方式中，校准/复位电压线910与校准/复位控制线911仅在正交的方向上共通。由此，校准/复位电压线910能够对行方向的像素211赋予相同基准电位。然后，校准/复位电压线911能够相对行方向的像素211控制校准/复位开关251。由此，能够对每个像素211赋予不同基准电位。
图10的(a)表示三个像素211的输入-输出特性的例子。在具有图10的(a)所示那样的不同特性的三个像素211的情况下，若将基准电位设为特定的电位(例如70)，则以特性1002表示的像素211能够有效地利用特性变化的部分，但在以特性1001以及以特性1003表示的像素211中，几乎不能利用特性变化的部分。对此，如图10的(b)所示，使得每个像素211中基准电位不同，例如将以特性1001表示的像素211的基准电位设为90、将以特性1002表示的像素211的基准电位设为70、将以特性1003表示的像素211的基准电位设为48，则能够在各个像素211中，有效地利用特性变化的部分。
并且，每个像素211中设为不同的基准电位，因此，那样的话，将会对每个像素211输出与不同的基准电位对应的值。对此，只要导出得到的输出与在测量时的整体的基准电位(例如70)的情况下的输出的差分，并以此关联上适当的增益，设为期望的比特数的数据即可。
(第五实施方式)
以下，说明本发明的另一其他实施方式。并且，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复说明。
在本实施方式中，校准设定部100在导出校准特性后，在经过规定期间后，进行是否再次需要校准特性的导出的判断，当判断为需要时，再次进行校准特性的导出。
具体的而言，在导出校准特性后，在经过规定期间后，输入电压设定部101设定特定的输入电压(例如V60)，对电压生成部22指示而施加至像素211。然后，设定用输出值获取部102获取将该输入电压施加至像素211时的输出。然后，校准设定部100比较在上一次施加了输入电压V60时的输出与这一次的输出，当差分超过规定值时，在此进行校准特性的导出。校准特性的导出方法与上述的方法相同。
由此，根据温度、湿度、工作时间等的周围环境的变化，像素211的增益、偏移将会变化，即使在特性变化了的情况下，也能够适当地导出校准特性。
并且，是否再次进行校准的判断也可以使用多个输入电压来进行。此外，也可以不是自动地进行再次的校准，而是向用户通知最好进行再次的校准的主旨的构成。
(第六实施方式)
以下，说明本发明的另一其他实施方式。并且，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复说明。
在本实施方式中，校准设定部100不使用输入-输出特性中的全部点，而是通过使用规定数量的测量点，在测量点之间插样来导出输入-输出特性。甚至，校准设定部100使用根据测量点的区间而不同的插样公式来导出输入-输出特性。
具体而言，参照图11来说明。图11是用于说明使用根据区间而不同的插样公式来导出输入-输出特性的例子的图。在图11中，纵轴表示输入电压Vg(V)，横轴表示与输入电压Vg对应的输出电流Id(μA)。在本实施方式中，校准设定部100对输入电压Vg从复位电压VRESET(点1101)至阈值Vborder(点1102)为止的区间A(VRESET>Vg>Vborder、IRESET>Id>Iborder)(第一区间)，缩短测量间隔，并通过线性(一次式)插值进行插值。此外，对于小于阈值Vborder(点1102)的区间B(Vg<Vborder、Id<Iborder)(第二区间)而言，增大测量间隔，通过非线形(二次以上的多项式、或指数函数等)插值进行插值。例如，在区间A中，通过Vg＝a·Id+b(a、b为系数)进行插值，在区间B中，通过Vg＝fnl(Id)(fnl()为非线形函数(二次以上的多项式、指数函数等))进行插值。作为二次以上的多项式的例，例举Lagrange插值、Spline插值、Hermite插值等。
在从复位电压变化量少的区间A内，S/N比(signal-to-noise ratio，信噪比)变小，因此通过缩短测量间隔，进行线性插值，能够提高导出精度。另一方面，在自复位电压起的变化量大的区间B中，S/N比增高，因此使测量间隔增大。由此，能够削减测量时间、数据量。并且，在测量间隔大的情况下，输入电压与输出电流的关系为非线形，因此进行非线形插值。
一般而言，与输入-输出特性(此外，其反向特性)随时间变动。因此，为了使用适当的特性，希望尽量在拍摄就要开始之前使用测量值来导出输入-输出特性。然而，若测量位置多，则测量花费时间，难以导出适当的特性。
在本实施方式中，通过少的测量位置能够导出适当的输入-输出特性，因此也能够在拍摄就要开始之前导出适当的输入-输出特性。
并且，在图11中，进行线形插值的区间A中的测量位置设为仅点1101以及点1102的两个点，但进行线形插值的区间中的测量位置不限于两个点，也可以是三个点以上。
(第七实施方式)
以下，说明本发明的另一其他实施方式。并且，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复说明。
在上述的第六实施方式中，根据区间变换使用的插值公式，导出了输入-输出特性。本实施方式中为使用与第六实施方式相同的插值公式来导出输入-输出特性的构成，但为根据区间而变换测量频率的构成。
具体而言，本实施方式的校准设定部100对于区间A，进行以高于区间B的频率进行测量，导出输入-输出特性。例如，对于区间A中所包含的测量点，在拍摄就要开始之前以及紧跟着拍摄结束之后必须进行测量，对于区间B中所包含的测量点，自上一次测量经过规定时间后测量。
如上所述，区间A中，由于S/N比低，因此随着时间的经过，导出输入-输出特性的时间点与拍摄时间点中的误差的影响大。因此，在区间A中，尽可能在拍摄就要开始之前进行测量，并导出输入-输出特性。另一方面，在区间B中，由于S/N比高，因此比起区间A导出输入-输出特性的时间点与拍摄时间点中的误差的影响小。
(第八实施方式)
以下，说明本发明的另一其他实施方式。并且，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复说明。
在上述第六实施方式中，使用测量点中的输入电压与输出电流的关系，导出输入-输出特性。在本实施方式中，不是基于测量点中的输入电压与输出电流的关系，而是基于从自复位电压VRESET以及其当时的电流值即复位电流IRESET开始的变化量来导出输入-输出特性。
具体而言，参照图12来说明。图12是用于说明基于变化量来导出输入-输出特性的例子的图。在图12中，纵轴表示输入电压与复位电压的差分，横轴表示输出电流与复位电流的差分。
在本实施方式中，校准设定部100对从与上述区间A对应的原点至点1201为止的区间A’(ΔVg<Vborder、ΔId<Iborder)进行线形插值，对与上述区间B对应的、输入电压的差分大于点1201的区间B’(ΔVg>Vborder、ΔId>Iborder)进行非线形插值，从而导出输入-输出特性。例如，对区间A’通过ΔVg＝a’·ΔId+b’(a’、b’为系数)进行插值，对区间B’通过ΔVg＝f’nl(ΔId)(f’nl()为非线形函数(二次以上的多项式、指数函数等))进行插值。
如上所述，为了导出校准特性而导出输入-输出特性。然后，导出的校准特性用于从输出电流导出与输入电压对应的X射线的照射量。由此，只要最终能够将与输出电流对应的X射线的照射量导出即可。然后，为了导出X射线的照射量，不一定需要输入电压以及输出电流的值，只要知道自复位时(无X射线照射)起的变化量即可。因此，也可以如本实施方式那样，使用自复位时的变化量的特性来导出输入-输出特性。
(第九实施方式)
以下，说明本发明的另一其他实施方式。并且，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复说明。
一般而言，已知TFT(薄膜晶体管)、MOSFET(MOS型的电场效果晶体管)的阈值电压经过时间变化。在阈值电压变动前与变动后，由于输入-输出特性变化，因此使用阈值电压变动前的输入-输出特性来导出的校准特性将不适用于阈值电压变化后。
参考图13说明阈值电压的变动的输入-输出特性的变化。图13的(a)是表示阈值电压变动时的输入输出特性的变化的图，图13的(b)是表示其反向特性的图。
如图13的(a)所示，例如，在阈值电压增加0.5V的情况下，使阈值变动后的输入-输出特性变为如下特性：在阈值变动前的输入-输出特性中，给输入电压带来了0.5V的偏移。此外，如图13的(b)所示，也使输入-输出特性的反向特性变为如下特性：在阈值变动前的输出-输入特性中，给输入电压带来了0.5V的偏移。
由此，若将使用阈值电压变动前的输入-输出特性来导出的校准特性用来导出校准值(与输出值对应的输入的推定值)，则会发生与实际的输入值的偏移。
在此，本实施方式所涉及的校准部120不将输出的值设为校准值，而将其设为X射线照射前后的校准值的差分值。由此，能够排除上述阈值电压的变动所带来的影响。以下，说明通过设为差分值能够排除阈值电压的变动所带来的影响的理由。
如上所述，阈值电压的变动所带来的输入-输出特性的影响给输入电压带来偏移。因此，与使用在阈值电压变动前导出的校准特性来导出的X射线照射前的输出相对的校准值和与X射线照射后的输出相对的校准值之差，同与使用在阈值电压变动后导出的校准特性来导出的X射线照射前的输出相对的校准值和与X射线照射后的输出相对的校准值之差、即与实际值没有偏移的情况下的差设为相同。
然后，X射线照射前后的校准值之差相当于接收到的光量(剂量)。因此，校准部120将X射线照射前后的校准值之差作为发送至输出部的数据。由此，不受阈值电压的变动的影响而能够将正确的值设为输出数据。
参照图14来具体而言说明。图14是用于说明由于使用差分值而不受阈值电压的变动的影响的理由的图。并且，在图14中，基于阈值变动前的输入-输出特性，将导出的校准特性明确记载为“校准特性”，将实际的特性记载为“实际的输出-输入特性”。
将X射线照射前的输出值(电流)设为Ipre，将X射线照射后的输出值(电流)设为Ipost。阈值电压变动了的情况下，相对于Ipre的校准值Vcalib_pre与实际的输入值Vtrue_pre设为不同的值，相对于Ipost的校准值Vcalib_post与实际的输入值Vtrue_post也设为不同的值。然而，X射线照射前后的校准值之差(Vcalib_pre-Vcalib_post)与实际的输入值之差(Vtrue_pre-Vtrue_post)相等。由此，由于使用差分值，能够排除阈值电压的变动的影响。
(通过软件的实现例)
校准装置10的控制块(尤其是校准设定部100(输入电压设定部101、设定用输出值获取部102及校准特性导出部103))可以由形成在集成电路(IC芯片)等中的逻辑电路(硬件)实现，或者可以通过软件来实现。
在后者的情况下，校准装置10包括计算机，其用于实现各功能的软件即执行程序的命令。该计算机例如至少包括一个处理器(控制装置)，同时至少包括一个用于存储所述程序的、并且计算机可读取的存储介质。并且，上述计算机中，通过上述处理器从上述存储介质中读取上述程序并执行程序来实现本发明的目的。作为上述处理器，例如可使用CPU(Central Processing Unit)。作为记录介质，可以使用“非暂时性有形介质”，例如ROM(Read Only Memory)等之外，还可以使用磁带、磁盘、卡、半导体存储器、可编程逻辑电路等。此外，也可以进一步具备扩展上述程序的RAM(Random Access Memory)等。此外，上述程序可以经由能够发送该程序的任意传输介质(通信网络，广播波等)提供给计算机。并且，本发明的一个方面也可以以上述程序通过电子传输来具体化、并嵌入在载波中的数据信号的形式来实现。
〔总结〕
本发明的形态1所涉及的拍摄系统(1)是具备多个像素(211)的拍摄系统，该像素(211)包含：产生基于入射的放射线的剂量的电信号的传感器元件(光电二极管252)、以及放大所述电信号的放大晶体管(Amp晶体管253)，
其中，所述拍摄系统包括：
电压施加部(输入电压设定部101)，其以规定的间隔向所述放大晶体管施加输入电压；
获取部(设定用输出值获取部102)，其对每个所述像素获取与所述输入电压对应的输出；以及
校准特性导出部(103)，其对每个所述像素导出表示所述输入电压以及该输入电压的所述输出的对应关系的输入输出特性，并基于该输入输出特性的反向特性来导出用于校准的校准特性。
根据所述构成，向每个像素导出表示所述输入电压以及与该输入电压对应的所述输出的对应关系的输入输出特性，并基于该输入输出特性的反向特性来导出用于校准的校准特性。由此，使放射线不入射至传感器元件中而能够导出与该像素对应的校准特性。因此，能够容易地进行相对于该像素的输出的校准。
本发明的形态2所涉及的拍摄系统也可以是在所述形态1中，所述校准特性导出部基于已抽取的所述电压施加部所施加的所述输入电压的一部分的所述输入输出特性的反向特性来导出所述校准特性。
根据所述构成，基于已抽取的输入电压的一部分的所述输入输出特性的反向特性来导出所述校准特性，因此能够削减反向特性的导出所花费的处理量。
本发明的形态3所涉及的拍摄系统也可以是在所述形态1中，所述校准特性导出部通过用包含三个参数的公式来表现所述反向特性，从而导出所述校准特性。
根据所述构成，能够由包含三个参数的公式导出校准特性。
本发明的形态4所涉及的拍摄系统也可以是在所述形态1中，包括复位电压确定部，其基于所述输入输出特性来确定施加至所述放大晶体管的复位电压。
根据所述构成，基于输入输出特性来确定复位电压，因此与对所有像素设为相同的复位电压的情况相比，能够将输入输出特性有效地利用于每个像素中。
本发明的形态5所涉及的拍摄系统也可以是在所述形态1～3中的任一个中，所述校准特性导出部在导出所述校准特性后，在经过规定期间后获取与规定的所述输入电压对应的输出，并在该输出与在上一次导出所述校准特性时的与该输入电压对应的输出的差分超过阈值时，再次导出校准特性。
根据所述构成，在上一次导出的校准特性不适用时，能够再次导出校准特性。
本发明的形态6所涉及的拍摄系统的控制方法，其为包括多个像素的拍摄系统的控制方法，所述像素包含产生基于入射的放射线的剂量的电信号的传感器元件、以及放大所述电信号的放大晶体管，其中，所述控制方法包含：电压施加步骤，以规定的间隔向所述放大晶体管施加输入电压；
获取步骤，对每个所述像素获取与所述输入电压对应的输出；以及校准特性导出步骤，对每个所述像素导出表示所述输入电压以及与该输入电压对应的所述输出的对应关系的输入输出特性，并基于该输入输出特性的反向特性来导出用于校准的校准特性。
本发明的形态7所涉及的拍摄系统也可以是在所述形态1中，所述校准特性导出部使用在与阈值以下的所述输入电压对应的第一区间处、和与大于该阈值的所述输入电压对应的第二区间处不同的插值公式来导出所述输入输出特性。
根据上述构成，由于变换阈值前后使用的插值公式，因此能够适当地对各个区间使用对应的插值公式来导出输入-输出特性。然后，通过利用插值公式来插值，由此能够导出输入输出特性，因此能够削减处理量，并能够缩短处理时间。
本发明的形态8所涉及的拍摄系统也可以是在所述形态7中，所述校准特性导出部使在所述第一区间与所述第二区间导出所述输入输出特性的频率不同。
根据所述构成，能够根据区间而以适当的频率导出输入输出特性，因此能够抑制徒劳地导出输入输出特性。
本发明的形态9所涉及的拍摄系统也可以是在所述形态1中，所述校准特性导出部基于从所述输入电压的规定值开始的变化量来导出所述输入输出特性。
根据上述构成，能够基于从规定值开始的变化量来导出输入-输出特性。
本发明的形态10所涉及的拍摄系统也可以是在所述形态1～5、7～9中的任一个中，包括校准部，其将拍摄前的使用所述校准特性来导出的校准值、和拍摄后的所述校准值的差分值作为校准结果而输出。
根据所述构成，放大晶体管的阈值电压变动的情况下也能够输出适当的值。
本发明的各方式的拍摄系统也可以由计算机实现，在这种情况下，通过使计算机作为上述拍摄系统所具备的各部分(软件要素)进行操作从而利用计算机实现上述拍摄系统的控制程序以及储存有该程序的计算机可读取的记录介质也包含于本发明的范围之内。
本发明不限于上述各实施方式，能在权利要求所示的范围中进行各种变更，将不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。而且，能够通过组合各实施方式分别公开的技术方法来形成新的技术特征。
附图标记说明
1 拍摄系统
10 校准装置
20 拍摄传感器
21 拍摄传感器主体
22 电压生成部
23 行选择部
24 读出部
30 显示装置
100 校准设定部
101 输入电压设定部(电压施加部)
102 设定用输出值获取部(获取部)
103 校准特性导出部
104 校准特性导出用数据
110 拍摄输出值获取部
120 校准部
130 输出部
211 像素
241 AFE
250 像素内电路
251 校准/复位开关
252 光电二极管(传感器元件)
253 Amp晶体管(放大晶体管)
254 舌簧开关
910 校准/复位开关电压线
911 校准/复位开关控制线

Claims (10)

1.一种拍摄系统，其包括多个像素，所述像素包含产生基于入射的放射线的剂量的电信号的传感器元件、以及放大所述电信号的放大晶体管，
所述拍摄系统的特征在于，包括：电压施加部，其以规定的间隔向所述放大晶体管施加输入电压；
获取部，其对每个所述像素获取与所述输入电压对应的输出；以及
校准特性导出部，其向每个所述像素导出表示所述输入电压以及与该输入电压对应的所述输出的对应关系的输入输出特性，并基于该输入输出特性的反向特性来导出用于校准的校准特性。
2.根据权利要求1所述的拍摄系统，其特征在于，
所述校准特性导出部基于已抽取的所述电压施加部所施加的所述输入电压的一部分的所述输入输出特性的反向特性来导出所述校准特性。
3.根据权利要求1所述的拍摄系统，其特征在于，
所述校准特性导出部通过用包含三个参数的公式来表现所述反向特性，从而导出所述校准特性。
4.根据权利要求1所述的拍摄系统，其特征在于，
所述校准特性导出部在与阈值以下的所述输入电压对应的第一区间、和与大于该阈值的所述输入电压对应的第二区间使用不同的插值公式来导出所述输入输出特性。
5.根据权利要求4所述的拍摄系统，其特征在于，
所述校准特性导出部使在所述第一区间与所述第二区间导出所述输入输出特性的频率不同。
6.根据权利要求1所述的拍摄系统，其特征在于，
所述校准特性导出部基于从所述输入电压的规定值开始的变化量来导出所述输入输出特性。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的拍摄系统，其特征在于，包括：
校准部，其将拍摄前的使用所述校准特性来导出的校准值、和拍摄后的所述校准值的差分值作为校准结果而输出。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的拍摄系统，其特征在于，包括：
复位电压确定部，其基于所述输入输出特性来确定施加至所述放大晶体管的复位电压。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的拍摄系统，其特征在于，
所述校准特性导出部在导出所述校准特性后，在经过规定期间后获取与规定的所述输入电压对应的输出，并在该输出与在上一次导出所述校准特性时的与该输入电压对应的输出的差分超过阈值时，再次导出校准特性。
10.一种拍摄系统的控制方法，其为包括多个像素的拍摄系统的控制方法，所述像素包含产生基于入射的放射线的剂量的电信号的传感器元件、以及放大所述电信号的放大晶体管，
所述控制方法的特征在于，包含：
电压施加步骤，以规定的间隔向所述放大晶体管施加输入电压；
获取步骤，对每个所述像素获取与所述输入电压对应的输出；以及
校准特性导出步骤，对每个所述像素导出表示所述输入电压以及与该输入电压对应的所述输出的对应关系的输入输出特性，并基于该输入输出特性的反向特性来导出用于校准的校准特性。
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