CN112798626A - 放射线摄像装置和放射线摄像系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种放射线摄像装置和放射线摄像系统。该装置包括：多个像素，各像素包括转换元件和开关；被构造为经由驱动线控制开关的驱动电路；被构造为经由偏置线向转换元件供应偏置电位的偏置电源单元；从所述多个像素向其输出信号的列信号线；以及检测单元。所述多个像素包括在行方向上彼此相邻且连接到公共列信号线的第一像素和第二像素。第一像素的开关和第二像素的开关连接到彼此不同的驱动线。检测单元基于流向偏置线的电流来确定有/无放射线照射。

Description

放射线摄像装置和放射线摄像系统

技术领域

本发明涉及一种放射线摄像装置和放射线摄像系统。

背景技术

使用平板检测器(FPD)的放射线摄像装置被广泛使用，平板检测器中用于驱动像素的驱动电路和用于读取信号的读取电路连接到传感器基板，在该传感器基板上以二维矩阵布置有像素，各个像素均包括光电转换元件、开关元件等。美国专利第8,674,313号描述了在传感器基板的背面上布置剂量传感器，该剂量传感器被构造为检测有/无放射线照射，以使放射线产生装置与放射线摄像装置同步。

发明内容

在美国专利第8,674,313号的布置中，由于剂量传感器仅布置在传感器基板的背面的部分区域中，所以不能从未布置剂量传感器的区域获得关于放射线照射的信息。

本发明的一些实施例提供了一种有利于更准确地检测有/无放射线照射的技术。

根据一些实施例，提供一种放射线摄像装置，所述放射线摄像装置包括：像素单元，在该像素单元中以矩阵布置有多个像素，各个像素包括被构造为将放射线转换为电荷的转换元件和开关元件；驱动电路，其被构造为经由在行方向上延伸的多条驱动线来控制开关元件；偏置电源单元，其被构造为经由偏置线将偏置电位供应给转换元件；多条列信号线，经由开关元件从所述多个像素向其输出信号；以及检测单元，其中，所述多个像素包括在行方向上彼此相邻且连接到所述多条列信号线中的公共列信号线的第一像素和第二像素，第一像素的开关元件和第二像素的开关元件连接到所述多条驱动线中的彼此不同的驱动线，并且检测单元基于流向偏置线的电流来确定有/无放射线照射。

根据另一些实施例，提供一种放射线摄像装置，所述放射线摄像装置包括：多个像素组和多个偏置电源单元，其中，一个像素组和一个偏置电源单元彼此对应地布置；驱动电路；以及检测单元，其中，所述多个像素组中的各个像素组均由以下像素形成：该像素包括被构造为将放射线转换为电荷的转换元件和被构造为将转换元件连接至列信号线的开关元件，所述多个偏置电源单元中的各个偏置电源单元都经由对于各个偏置电源单元电独立的偏置线将偏置电位供应给像素的转换元件，驱动电路控制像素的开关元件，并且检测单元获取第一信号值和第二信号值，使得采样定时至少部分交叠，该第一信号值表示流向连接到所述多个像素组中的包括开关元件被驱动电路导通的像素的像素组的偏置线的电流，该第二信号值表示流向连接到所述多个像素组中的开关元件处于断开状态的像素组的偏置线的电流，并且检测单元基于第一信号值和第二信号值确定有/无放射线照射。

根据另一些实施例，提供一种放射线摄像装置，所述放射线摄像装置包括：第一像素组和第二像素组，各个像素组由以下像素形成：该像素包括被构造为将放射线转换为电荷的转换元件和被构造为将转换元件连接至列信号线的开关元件；第一偏置电源单元，其被构造为经由第一偏置线将偏置电位供应给第一像素组中包括的像素的转换元件；第二偏置电源单元，其被构造为经由与第一偏置线不同的第二偏置线将偏置电位供应给第二像素组中包括的像素的转换元件；驱动电路，其被构造为驱动开关元件；以及检测单元，其中，驱动电路按不同的定时导通第一像素组中包括的像素的开关元件和第二像素组中包括的像素的开关元件，检测单元基于表示流向第一偏置线的电流的第一信号值和表示流向第二偏置线的电流的第二信号值来检测有/无放射线照射。

根据下面(参照附图)对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1是示出使用根据本发明的放射线摄像装置的放射线摄像系统的布置的示例的框图；

图2是示出图1所示的放射线摄像装置的布置的示例的电路图；

图3是用于说明图2所示的放射线摄像装置的操作的流程图；

图4是用于说明图2所示的放射线摄像装置的操作的时序图；

图5是示出图2所示的放射线摄像装置的电流-电压转换电路的布置的示例的电路图；

图6A是示出图2所示的放射线摄像装置的像素的布置的示例的平面图；

图6B是示出图2所示的放射线摄像装置的像素的布置的示例的截面图；

图7A和图7B是用于说明图2所示的放射线摄像装置的相关双采样驱动操作的时序图；

图8是用于说明流向图2所示的放射线摄像装置的偏置线的电流的图；

图9A是示出图2所示的放射线摄像装置的像素的布置的示例的平面图；

图9B是示出图2所示的放射线摄像装置的像素的布置的示例的截面图；

图10是示出图2所示的放射线摄像装置的像素的布置的示例的截面图；

图11A是示出图2所示的放射线摄像装置的像素的布置的示例的平面图；

图11B和图11C是示出图2所示的放射线摄像装置的像素的布置的示例的截面图；

图12是示出图1所示的放射线摄像装置的布置的示例的电路图；

图13A和图13B是用于说明图12所示的放射线摄像装置的相关双采样驱动操作的时序图；

图14是示出图1所示的放射线摄像装置的布置的示例的电路图；

图15A是在检测放射线的示例中的在图14中所示的放射线摄像装置的驱动定时的示意图；

图15B是比较例的驱动时序图；

图16是图14所示的放射线摄像装置在检测放射线时的驱动定时的详细时序图；

图17是图14所示的放射线摄像装置的驱动定时的示意图；

图18是示出图14所示的放射线摄像装置的布置的变型的电路图；

图19是图18所示的放射线摄像装置在检测放射线时的驱动定时的示意图；

图20是示出图16所示的驱动定时的详细时序图的变型的时序图；

图21是示出图1所示的放射线摄像装置的布置的示例的电路图；

图22是用于说明图21所示的放射线摄像装置的操作的时序图；

图23A是示出图21所示的放射线摄像装置的像素的布置的示例的平面图；

图23B是示出图21所示的放射线摄像装置的像素的布置的示例的截面图；

图24是示出图1所示的放射线摄像装置的布置的示例的电路图；

图25是用于说明图24所示的放射线摄像装置的操作的时序图；

图26是示出图24所示的放射线摄像装置的像素的布置的示例的平面图；

图27A是示出图24所示的放射线摄像装置的像素的布置的示例的平面图；

图27B是示出图24所示的放射线摄像装置的像素的布置的示例的截面图；

图28是示出图1所示的放射线摄像装置的布置的示例的电路图；

图29是用于说明图28所示的放射线摄像装置的操作的时序图；

图30A是示出图28所示的放射线摄像装置的像素的布置的示例的平面图；

图30B和图30C是示出图28所示的放射线摄像装置的像素的布置的示例的截面图；以及

图31是示出根据比较例的放射线摄像装置的布置的示例的电路图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述实施例。注意，以下实施例不旨在限制要求保护的发明范围。在实施例中描述了多个特征，但是并不限于需要所有这些特征的发明，并且可以适当地组合多个这样的特征。此外，在附图中，相同的附图标记被赋予相同或相似的构造，并且省略其多余的描述。

根据本发明的放射线不仅可以包括作为由通过放射性衰变发射的粒子(包括光子)产生的光束的α射线、β射线和γ射线，而且可以包括具有相等或更多能量的光束，例如，X射线、粒子射线和宇宙射线。

将参照图1至图31描述根据实施例的放射线摄像装置。图1是示出使用根据本实施例的放射线摄像装置100的放射线摄像系统SYS的布置的示例的框图。根据本实施例的放射线摄像系统SYS被构造为包括放射线摄像装置100、控制计算机120、放射线产生装置130和放射线控制装置140。

放射线产生装置130在放射线控制装置140的控制下将放射线施加到放射线摄像装置100。控制计算机120可以控制整个放射线摄像系统SYS。此外，控制计算机120获取由放射线产生的放射线图像，放射线产生装置130利用该放射线经由被检体对放射线摄像装置100进行照射。

放射线摄像装置100包括摄像单元110、电源单元105、检测单元106和控制单元107，摄像单元110包括像素单元101、读取电路102、参考电源103和偏置电源单元104。在像素单元101中，被构造为检测放射线的多个像素以二维阵列布置。读取电路102从像素单元101读出电荷信息。参考电源103将参考电压供应给读取电路102。偏置电源单元104将偏置电位供应给布置在像素单元101中的像素的转换元件。电源单元105向包括参考电源103和偏置电源单元104的电源供电。检测单元106从偏置电源单元104获取电流信息。更具体地，检测单元106从偏置电源单元104获取流向偏置线的电流的信息，偏置线被构造为向像素单元101的像素供应偏置电位。检测单元106计算从偏置电源单元输出的电流信息，并输出包括进入像素单元101的放射线强度的时间波动的放射线信息。作为检测单元106，可以使用诸如FPGA、DSP或处理器的数字信号处理电路。或者，可以使用诸如样本保持电路或运算放大器的模拟电路来形成检测单元106。在图1所示的布置中，检测单元106布置在放射线摄像装置100中。然而，控制计算机120可以具有检测单元106的功能。在这种情况下，可以说根据本实施例的放射线摄像装置包括图1中所示的放射线摄像装置100和控制计算机120中的用作检测单元106的部分。稍后将参照图2描述摄像单元110。控制单元107控制整个放射线摄像装置100，包括放射线摄像装置100的驱动等。控制单元107根据用户设置等通过从控制计算机120发送的驱动方式来控制摄像单元110。可以使用从检测单元106输出的放射线信息来改变摄像单元110的驱动方式。

图2是示出图1所示的放射线摄像装置100的摄像单元110的布置的示例的等效电路图。摄像单元110包括像素单元101、驱动电路214、偏置电源单元104、读取电路102、输出缓冲放大器209和模拟/数字(A/D)转换器210。像素单元101是以二维矩阵布置有多个被构造为检测放射线的像素200的传感器，并根据入射放射线输出图像信息。为了简化说明，图2示出布置在像素单元101中的像素200的一些像素。然而，实际放射线摄像装置100的像素单元101可以包括更多的像素，例如，17英寸的放射线摄像装置100可以包括大约2800行×2800列的像素200。

像素单元101是二维检测器，其包括以矩阵布置的多个像素200。像素200包括将放射线转换成电荷的转换元件202，以及将转换元件202连接到列信号线Sig并输出与电荷相对应的电信号的开关元件201。转换元件202将照射的放射线转换成电荷。如果转换元件202是包括将光转换成电荷的光电转换元件的间接型转换元件，则像素单元101还包括例如将放射线转换成光的波长转换体，例如闪烁体。直接型转换元件将放射线直接转换为电荷。在本实施例中，像素单元101在光电转换元件的放射线入射侧包括波长转换体，该波长转换体将放射线转换为光电转换元件可感知的波长带中的光，并且转换元件202是检测由波长转换体转换的光的间接型转换元件。例如，使用采用以非晶硅为主要材料的PIN光电二极管，作为光电转换元件。开关元件201可以使用包括控制电极和两个主电极的晶体管。例如，薄膜晶体管(TFT)可以用作开关元件201。

在各转换元件202中，一个电极电连接到开关元件201的两个主电极之一，并且另一电极经由像素200共用的偏置线Bs电连接到偏置电源单元104。在图2所示的最上侧的第0行中，偶数列(第0列，第2列，第4列，……)上的像素200的开关元件201的控制电极电连接到在行方向上延伸的驱动线Vg(0)。另外，在第0行中，奇数列(第一列，第三列，第五列，……)上的像素200的开关元件201的控制电极电连接至驱动线Vg(1)。类似地，在第k行中，奇数列上的像素200的开关元件201的控制电极电连接至驱动线Vg(2k)，并且偶数列上的像素200的开关元件201的控制电极电连接到驱动线Vg(2k+1)。另外，在行方向上相邻的两个像素200连接到多条列信号线Sig中的公共列信号线。例如，多个像素200在行方向上彼此相邻，并且包括连接到多条列信号线Sig中的公共列信号线Sig(0)的像素200a和像素200b。这里，像素200a的开关元件201和像素200b的开关元件201分别连接到多条驱动线Vg中彼此不同的驱动线Vg(0)和Vg(1)。即，在第2k列和第(2k+1)列(k＝0，1，2，……)上的像素200的各个开关元件201中，一个主电极连接到转换元件202，并且另一主电极电连接到公共列信号线Sig(k)。

为像素200的各个行配设的两条驱动线Vg在各个行中连接至开关元件201的控制电极，以驱动偶数列的像素组或奇数列的像素组中的开关元件201。驱动电路214例如是移位寄存器，并且经由驱动线Vg将驱动信号供应给开关元件201，从而控制开关元件201的导通状态。当控制驱动电路214以将驱动线Vg(2k)的驱动信号设置为导通电压并且将驱动线Vg(2k+1)的驱动信号设置为非导通电压时，将在偶数列的像素200中累积的信号输出到列信号线Sig(k)。当驱动线Vg(2k)的驱动信号被设置为非导通电压，并且驱动线Vg(2k+1)的驱动信号被设置为导通电压时，将在奇数列上的像素200中累积的信号输出到列信号线Sig(k)。

在读取电路102中，为各个信号线Sig配设放大电路206，该放大电路206对从像素200输出到信号线Sig的电信号进行放大。放大电路206包括积分放大器205、可变增益放大器204和采样保持电路207。积分放大器205对从像素200输出到信号线Sig的电信号进行放大。可变增益放大器204以可变增益对从积分放大器205输出的电信号进行放大。采样保持电路207对由可变增益放大器204放大的电信号进行采样并保持。积分放大器205包括运算放大器221、积分电容222和复位开关223，该运算放大器221对从像素200输出到信号线Sig的电信号进行放大并输出该信号。积分放大器205可以通过改变积分电容222的值来改变增益(放大率)。

读取电路102还包括与各个放大电路206相对应地布置的开关226和多路复用器208。多路复用器208将开关226顺序地设置为导通状态，从而将从放大电路206并行输出的电信号作为串行信号顺序地输出到输出缓冲放大器209。输出缓冲放大器209对该电信号进行阻抗转换并输出。模拟/数字(A/D)转换器210将从输出缓冲放大器209输出的模拟电信号转换为数字电信号，并且将其作为图像信息输出至图1所示的控制计算机120。

根据从控制单元107输出的控制信号D-CLK、OE和DIO，驱动电路214将驱动信号输出到驱动线Vg，该驱动信号包括用于将开关元件201设置为导通状态的导通电压和用于将开关元件201设置为非导通状态的非导通电压。因此，驱动电路214控制开关元件201的导通状态/非导通状态并驱动像素单元101。

图1所示的电源单元105根据诸如参考电源103或偏置电源单元104的各个电源来变换来自电池或外部的电力，并供应该电力。参考电源103将参考电位Vref供应给运算放大器221的同相输入端子。偏置电源单元104经由偏置线Bs将偏置电位Vs_ref施加到各个像素200的转换元件202，并向检测单元106输出包括供应给偏置线Bs的电流量的时间波动的电流信息。作为输出电流信息的电路的示例，如图2所示，偏置电源单元104可以包括具有运算放大器的电流-电压转换电路215。然而，输出电流信息的电路不限于电流-电压转换电路215的布置。例如，偏置电源单元104可以包括使用分流电阻器的电流-电压转换电路。或者，例如，可以在偏置电源单元104与检测单元106之间布置将电流-电压转换电路215的输出电压转换为数字值的A/D转换电路，并且可以将电流信息作为数字值输出到检测单元106。偏置电源单元104可以将与供应给(流向)偏置线Bs的电流相对应的适当的物理量输出到检测单元106。稍后将参照图5描述电流-电压转换电路215的布置的详细示例。

图3是示出根据本实施例的放射线摄像装置100的操作的示例的流程图。如上所述，放射线摄像装置100的构成元件由控制单元107控制。当用户进行放射线图像的摄像条件的设置等时，首先，在步骤S301中，检测单元106从流向偏置线Bs的电流的信息获取放射线信息，并确定是否开始了放射线照射，该电流的信息是从偏置电源单元104获取的。更具体地，检测单元106基于流向偏置线Bs的电流来确定有/无放射线照射。作为对放射线照射开始的确定，检测单元106可以使用以下方法：从放射线信息获取在像素200的转换元件202中累积的电荷量，并且如果从该电荷量获得的放射线强度超过预定阈值，则确定开始了放射线照射。如果检测单元106确定未开始放射线照射(步骤S301中为“否”)，则放射线摄像装置100进入步骤S302，并且控制单元107使驱动电路214进行复位驱动(下文中有时称为伪读取)，即，通过暗电流去除像素200的转换元件202中累积的电荷。从顶行(第0行)到最后一行(第(Y-1)行)顺序地进行伪读取，并在到达最后一行时返回到顶行。

如果检测单元106确定放射线照射开始(步骤S301中为“是”)，则放射线摄像装置100进入步骤S303，并且控制单元107确定放射线照射是否结束。作为放射线照射结束的确定，控制单元107可以使用以下方法：从确定了放射线照射开始起经过了预定时间之后，确定放射线照射已经结束。或者，控制单元107可以从由检测单元106获取的放射线信息获取在像素200的转换元件202中累积的电荷量，并且如果从该电荷量获得的放射线的强度低于预定阈值，则确定放射线照射已经结束。如果未确定放射线照射结束(步骤S303中为“否”)，则在步骤S304中，放射线摄像装置100中的驱动电路214进行如下驱动(下文中有时称为累积)：将被构造为获取放射线图像的像素200的开关元件201设置为非导通状态，并累积从放射线转换的信号。如果确定放射线照射结束(步骤S303中为“是”)，则放射线摄像装置100进入步骤S305，并且驱动电路214和读取电路102进行如下驱动(下文中有时称为实际读取)：读出在像素200的转换元件202中产生的电荷。可以从在像素单元101中布置的像素200的顶行(第0行)到最后一行(第(Y-1)行)顺序地进行实际读取。当实际读取到达最后一行时，一系列摄像操作结束。

图4是放射线摄像装置100的驱动定时的示意图。控制单元107使驱动电路214从像素单元101的顶行(第0行)到最后一行(第(Y-1)行)顺序重复执行将开关元件201设置为导通状态的驱动(伪读取)，直到开始放射线照射为止。如果在开始放射线照射之前伪读取到达最后一行(第(Y-1)行)，则过程返回到顶行(第0行)以重复伪读取。

如果检测单元106检测到(确定)放射线照射开始，则控制单元107转变为如下驱动(累积)：经由驱动电路214将连接了被构造为获取放射线图像的所有像素200的行上的开关元件201设置为非导通状态。稍后将描述确定有/无放射线照射的细节。继续累积，直到确定放射线照射结束为止。如果放射线照射已经结束，则控制单元107控制驱动电路214和读取电路102进行如下实际读取：从顶行(第0行)到最后一行(第(Y-1)行)将开关元件201顺序地设置为导通状态，并从像素200读取信号。

图5是示出可用作电流-电压转换电路215的检测电路500的布置示例的等效电路图。检测电路500检测流向偏置线Bs的电流，并向检测单元106提供表示流向偏置线Bs的电流的偏置电流信号VSD。检测电路500可以包括例如电流-电压转换放大器310、电压放大器320和滤波电路330。电流-电压转换放大器310将流向偏置线Bs的电流转换为电压。电压放大器320对从电流-电压转换放大器310输出的信号(电压信号)进行放大。电压放大器320可以由例如仪表放大器等形成。滤波电路330是限制从电压放大器320输出的信号的频带的滤波器，并且可以是例如低通滤波器。已经通过低通滤波器的电流信息被供应给检测单元106。

电流-电压转换放大器310不仅检测流向偏置线Bs的电流，而且将与从电源单元105供应给偏置电源单元104的参考偏置电位Vs_ref对应的电位供应给偏置线Bs。可以使用跨阻放大器等，作为电流-电压转换放大器310。电流-电压转换放大器310包括例如运算放大器311和布置在运算放大器311的反相输入端子与输出端子之间的反馈路径312。参考偏置电位Vs_ref被施加到运算放大器311的同相输入端子。电流-电压转换放大器310包括反馈路径312，从而用于在反相输入端子中生成与施加到运算放大器311的同相输入端子的参考偏置电位Vs_ref对应的电位。更具体地，电流-电压转换放大器310用于在反相输入端子中生成与供应给运算放大器311的同相输入端子的参考偏置电位Vs_ref几乎相同的电位。

如图5所示，可以在反馈路径312中布置多个路径，并且可以通过开关SWA、SWB和SWC适当地切换要启用的路径。控制单元107可以将控制信号VSX供应给检测电路500，从而从在反馈路径312中配设的多个路径中选择要被启用的路径，并控制电流-电压转换放大器310的反馈路径312的阻抗(下文中称为反馈阻抗)。例如，可以根据放射线摄像装置100的驱动状态按以下方式控制反馈阻抗。

在伪读取驱动期间，为了快速检测到对像素单元101的放射线照射的开始，将以高灵敏度检测流向偏置线Bs的电流。因此，在伪读取驱动期间，可以使反馈阻抗(电流-电压转换放大器310的增益)较大。另一方面，在实际读取驱动期间，当将累积在转换元件202中的电荷转移到信号线Sig时，如果反馈阻抗大，则从偏置线Bs到转换元件202的电流供应延迟。特别地，如果强放射线部分地进入像素单元101，则由于从偏置线Bs到转换元件202的电流供应的延迟，容易在图像中发生伪像(串扰)。因此，在实际读取驱动期间可以使反馈阻抗较小。

当根据本实施例将包括上述检测电路500和有限反馈阻抗的电流-电压转换电路215与摄像单元110组合时，可以获得以下效果。当将根据本实施例的摄像单元110与根据如图31所示的比较例的摄像单元111进行比较时，当实际读取驱动期间一条驱动线Vg的电压被设置为导通电压时被设置于导通状态的开关元件201的数目被减半。因此，电流-电压转换电路215应该从偏置线Bs供应给转换元件202的电流的总量也几乎被减半。即，如果电流-电压转换电路215的反馈阻抗不变，则与比较例的摄像单元111相比，串扰产生量几乎减半。另外，当使用根据本实施例的摄像单元110时，即使电流-电压转换电路215的反馈阻抗增加到几乎两倍，允许的串扰量也保持与比较例的摄像单元111相同。因此，增加了电流-电压转换电路215的电路设计的替代方案。

图6A是示出像素单元101的附近(第n行和第2m列)的八个像素200的布置的示例的平面图。在图6A所示的布置中，布置在偶数列上的转换元件202和布置在奇数列上的转换元件202被布置在相对于公共信号线Sig的点对称位置处。另外，布置在偶数列上的开关元件201和布置在奇数列上的开关元件201被布置在相对于在公共信号线Sig的点对称位置处。然而，布置不限于此。例如，布置在偶数列上的转换元件202和布置在奇数列上的转换元件202可以被布置在相对于公共信号线Sig的线对称位置处。类似地，布置在偶数列上的开关元件201和布置在奇数列上的开关元件201可以被布置在相对于公共信号线Sig的线对称位置处。

图6B是沿图6A中的线A-A'截取的截面图。在图6B所示的布置中，基板400是玻璃、塑料等的绝缘基板。开关元件201形成在基板400上，并且包括控制电极401、主电极402、主电极403和绝缘层404。控制电极401和驱动线Vg，以及主电极402和信号线Sig可以由公共导电膜一体地形成。绝缘层404用作开关元件201的栅极绝缘膜。开关元件201可以包括在开关元件201上的遮光层(未示出)。转换元件202包括作为光电转换元件的PIN光电二极管，并且PIN光电二极管通过依次层叠电极411、半导体层412和电极414而形成。其中，通过依次层叠杂质半导体层4121、本征半导体层4122和杂质半导体层4123来形成半导体层412。在本实施例中，开关元件201的主电极403和转换元件202的电极411可以由公共导电膜一体地形成。然而，它们可以由不同的导电材料制成。

除了配设在电极414上一部分中的开口部分450之外，开关元件201和转换元件202被公共绝缘层420覆盖。偏置线Bs被配设在绝缘层420上。导电层430经由开口部分450将偏置线Bs和电极414电连接。偏置线Bs可以由例如金属膜形成，并且导电层430可以由例如ITO等透明导电膜形成。保护层440覆盖上述整个组件。绝缘层404、绝缘层420和保护层440可以由诸如氮化硅的无机绝缘材料制成。此外，在保护层440上配设有闪烁器(未示出)，该闪烁器将放射线转换成具有由用作转换元件202的PIN光电二极管可检测的波长的光。

读取电路102中使用的集成电路(IC)芯片昂贵，这是因为模拟放大器、模拟/数字(A/D)转换器等以高密度集成，并且其成本占放射线摄像装置100的部件成本的很大百分比。在美国专利第8,674,313号的布置中，由于除了传感器基板、驱动电路和读取电路以外，还布置被构造为检测放射线照射的剂量传感器和剂量反馈输出单元，所以部件成本可能会上升。在本实施例中，布置在彼此相邻的两列上的像素200共享输出信号的列信号线Sig。由于这样可以使读取电路102中的放大电路206的数目减半，因此可以减少在放大电路206中使用的IC芯片等的部件成本。此外，检测单元106基于流向偏置线Bs的电流来确定有/无放射线照射，该偏置线Bs被构造为向被构造为获得放射线图像的各个像素200的转换元件202供应偏置电位。与除了放射线摄像装置100之外还配设有被构造为检测放射线照射的剂量传感器等的情况相比，可以在不增加部件成本的情况下确定有/无放射线照射。另外，由于偏置线Bs布置在整个像素单元101中，所以无论像素单元101的被放射线照射的区域如何都可以确定有/无放射线照射。

图7A示出了当在检测单元106中确定了放射线照射开始时进行相关双采样(CDS)驱动的情况下的时序图。检测单元106可以基于表示当驱动电路214将多个像素200之一的开关元件201设置为导通状态时流向偏置线Bs的电流的信号值，确定有/无放射线照射。然而，当进行CDS时，可以更准确地确定有/无放射线照射。为了获取流向偏置线Bs的电流的信息，将当布置在像素单元101中的像素200中的一个的开关元件201设置为导通状态时的流向偏置线Bs的电流采样，作为信号值S。另外，将当布置在像素单元101中的像素200的开关元件201处于非导通状态时流向偏置线Bs的电流采样，作为信号值N。检测单元106基于信号值S和信号值N确定有/无放射线照射。例如，检测单元106可以通过使用连续的信号值S和N之间的差来去除噪声分量，准确地确定有/无放射线照射。

图7B是图7A的变型的时序图。在图7A所示的布置中，已经描述了从顶行(第0行)到最后一行(第(Y-1)行)顺序地进行伪读取的情况。另一方面，在图7B所示的布置中，将第一子帧和第二子帧重复，在第一子帧中，驱动线Vg(0)、Vg(2)、Vg(4)…被顺序地设置为导通电压，并且偶数列上的像素200的开关元件201被顺序地设置为导通状态，在第二子帧中，驱动线Vg(1)、Vg(3)、Vg(5)…被顺序地设置为导通电压，并且奇数列上的像素200的开关元件201被顺序地设置为导通状态。即使通过这种驱动，当通过使用信号值S和信号值N进行CDS来去除噪声分量时，如图7A所示，也可以准确地检测到有/无放射线照射。

另外，图7B所示的操作可以抑制确定放射线照射开始的检测错误(即使没有放射线照射也确定照射开始的现象)的发生概率。通常，从放射线照射开始到确定照射开始存在延迟(时间滞后)。由于这个原因，在确定放射线照射开始的图4所示的行Ys附近的像素200的一些信号电荷可能在伪读取时段期间流向读取电路102，并且在通过实际读取输出的图像信息中可能会出现伪像(损失)。该损失可以通过图1等所示的控制计算机120等进行图像校正来去除。然而，在例如以高剂量率进行放射线照射的情况下，损失量可能会增加，并且可能由于校正失败而无法完全去除损失。为了避免该现象，将上述放射线照射开始的判定阈值Th1设置得相对较低(对放射线照射的灵敏度高)。在这种情况下，由外部噪声引起的检测错误的发生频率增加。即，去除损失的确定性和抑制检测错误的发生频率具有权衡关系。另一方面，当使用图7B的时序图驱动包括图2中所示的等效电路的摄像单元110时，例如，即使在第一子帧时段期间偶数列上的行Ys附近的像素200的一些信号电荷被丢失，也可以使用奇数列的像素200的信号电荷来校正偶数列上的像素200的损失。即，可以将判定阈值Th1设置得相对较高(对放射线照射的灵敏度低)并抑制检测误差。

在伪读取驱动期间，代替将驱动线Vg的电位逐一地设置为导通电位(一次驱动一行的一半的像素)，可以将多条驱动线Vg一次性地设置为导通电位。与将驱动线Vg的电位逐一地设置为导通电位的情况相比，一次性驱动的像素200的数目增加，并且流向偏置线Bs的电流量增加。因此，可以提高确定放射线照射开始的灵敏度。

例如，当将两条驱动线Vg一次性地设置为导通电位时，两条连续的驱动线(例如，驱动线Vg(0)和驱动线Vg(1)、驱动线Vg(2)和驱动线Vg(3)，......)可以同时被顺序地设置为导通电压。或者，两条连续的偶数的驱动线(例如，驱动线Vg(0)和驱动线Vg(2)，驱动线Vg(4)和驱动线Vg(6)，......)可以同时被顺序地设置为导通电压，并且驱动到达最后一行。接下来，两条连续的奇数的驱动线(例如，驱动线Vg(1)和驱动线Vg(3)，驱动线Vg(5)和驱动线Vg(7)，......)可以同时被顺序地设置为导通电压。另外，当将四条驱动线Vg一次性地设置为导通电位时，四条连续的驱动线(例如，驱动线Vg(0)至驱动线Vg(3)、驱动线Vg(4)至驱动线Vg(7)，......)可以同时被顺序地设置为导通电压。或者，四条连续的偶数的驱动线(例如，驱动线Vg(0)、Vg(2)、Vg(4)和Vg(6)，......)可以同时被顺序地设置为导通电压，并且驱动到达最后一行。接下来，四条连续的奇数的驱动线(例如，驱动线Vg(1)、Vg(3)、Vg(5)和Vg(7)，......)可以同时被顺序地设置为导通电压。

在伪读取驱动期间，当在布置在像素单元101中的各个像素200中减小驱动线Vg与偏置线Bs之间的线间电容时，可以以更高的灵敏度进行放射线照射开始的确定。图8是用于说明流向像素200中的偏置线Bs的电流I_Bs的图。将在假设转换元件202的电容为Cs并且驱动线Vg和偏置线Bs具有线间电容Cvg-bs的情况下进行描述。施加到驱动线Vg的非导通电压被定义为Voff，并且导通电压被定义为Von。如果驱动线Vg的电位从Voff切换到Von，则流向偏置线Bs的电流I_Bs包括以下分量I1和I2。

分量I1：当由转换元件202对放射线进行转换而产生的电荷经由偏置线Bs流入偏置电源单元104时形成的电流。

分量I2：由驱动线Vg与偏置线Bs之间的电容耦合引起的与Cvg-bs(Von-Voff)成比例的电流。

当用放射线照射放射线摄像装置100时生成分量I1。当将驱动线Vg的电位从Voff切换到Von(或者从Von切换到Voff)时生成分量I2，而与有/无放射线照射无关。在放射线摄像装置100中，为了以高灵敏度检测有/无放射线照射，要提高流向偏置线Bs的电流的SN比(分量I1与分量I2的比率)。即，减小线间电容Cvg-bs是有效的。

另外，在实际读取驱动期间，为了减小串扰，减小像素200中的线间电容Cvg-bs是有效的。这是因为当线间电容Cvg-bs减小时，偏置线Bs的RC时间常数变小，并且快速进行从偏置线Bs到转换元件202的电流供应。

图9A是考虑减小线间电容Cvg-bs的像素200的平面图。图9B是沿着图9A中的线A-A'截取的截面图。在本实施例中，在驱动线Vg与偏置线Bs之间的相交部分460中使驱动线Vg和偏置线Bs的线宽变窄。如图9A所示，在本实施例中，驱动线Vg和偏置线Bs两者的线宽在相交部分460附近较窄。然而，本发明不限于此。在对于像素单元101的正交投影中，在驱动线Vg与偏置线Bs交叉的部分(交叉部分460)中驱动线Vg的宽度和偏置线Bs的宽度中的至少一个比其余部分窄。与图6A所示的布置相比，这样可以减小线间电容Cvg-bs。

即使在包括具有图9A和图9B所示的布置的像素200的放射线摄像装置100中，在不增加部件成本的情况下并且无论像素单元101的被放射线照射的区域如何，也可以确定有/无放射线照射。此外，利用图9A和图9B所示的布置，与图6A和图6B所示的布置相比，伪读取驱动期间的确定有/无放射线照射的检测灵敏度提高了，并且实际读取驱动期间的串扰减小了。

接下来将参照图10描述减小线间电容Cvg-bs的另一种方法。图10是沿图6A中的线A-A'截取的像素200的截面图。在图10所示的像素200中，在驱动线Vg与偏置线Bs之间插入平坦化层470，从而与图6B所示的布置相比，使驱动线Vg和偏置线Bs在高度方向上分开。这减小了线间电容Cvg-bs。

在图10所示的布置中，平坦化层470被构造为抑制由布置在基板400上的转换元件202和开关元件201形成的阶跃差，平坦化层470被布置为覆盖转换元件202和开关元件201。驱动线Vg相对于平坦化层470布置在基板400一侧，并且偏置线Bs相对于平坦化层470布置在远离基板400一侧。开关元件201的结构可以类似于图6B所示的布置中的结构。在图10所示的布置中，平坦化层470插入在转换元件202的上侧上(在绝缘层420与导电层430之间)。然而，本发明不限于此。当平坦化层470布置在驱动线Vg与偏置线Bs之间的任意部分中时，可以获得减小线间电容Cvg-bs的效果。

对于平坦化层470，可以使用相对介电常数(specific dielectric constant)低的材料(例如，ε/ε₀＝2至5)，例如光敏丙烯或聚酰亚胺。膜厚度可以相对较厚，1至5μm。因此，这有效地减小了驱动线Vg与偏置线Bs交叉的相交部分460中的电容耦合。开口部分450配设在绝缘层420和平坦化层470中，并且导电层430经由开口部分450与偏置线Bs和电极414电连接。

即使在包括具有图10所示的布置的像素200的放射线摄像装置100中，在不增加部件成本的情况下并且无论像素单元101的被放射线照射的区域如何，也可以确定有/无放射线照射。此外，利用图10所示的布置，与图6A和图6B所示的布置相比，伪读取驱动期间的确定有/无放射线照射的检测灵敏度提高了，并且实际读取驱动期间的串扰减小了。

接下来将参照图11A至图11C描述减小线间电容Cvg-bs的另一种方法。图11A是示出在像素单元101附近(第n行和第2m列)的八个像素200的布置的示例的平面图。图11B和图11C分别是沿图11A中的线A-A′和线B-B′截取的截面图。在图11A至图11C所示的布置中，在开关元件201与转换元件202之间插入平坦化层470。

在图11A至图11C所示的布置中，平坦化层470被构造为抑制由布置在基板400上的开关元件201形成的阶跃差，平坦化层470被布置为覆盖开关元件201。驱动线Vg相对于平坦化层470布置在基板400一侧，并且转换元件202和偏置线Bs相对于平坦化层470布置在远离基板400一侧。开关元件201的结构与图6B所示的布置中的结构几乎相同。然而，除了配设在主电极403上一部分中的开口部分451之外，开关元件201被绝缘层420和平坦化层470覆盖。绝缘层420可以由诸如氮化硅的无机绝缘膜制成，并且平坦化层470可以由光敏丙烯酸或聚酰亚胺制成。在平坦化层470上形成有作为转换元件202的光电二极管的电极416。该电极416由与开关元件201的主电极403不同的导电膜形成，例如，可以使用ITO等的透明导电膜。电极416和主电极403经由形成在开口部分451中的导体电连接。在本实施例中，作为转换元件202的光电二极管是MIS光电二极管，并且通过依次层叠电极416、绝缘层417、半导体层418和电极419而形成。其中，通过依次层叠本征半导体层4181和杂质半导体层4182来形成半导体层418。偏置线Bs配设在电极419上以在列方向上延伸，并且电极419和偏置线Bs电连接。保护层440覆盖整个组件。

在图11A至图11C所示的布置中，平坦化层470布置在开关元件201与转换元件202之间。因此，在对于像素单元101的正交投影中，转换元件202和开关元件201的至少一部分可以被布置为在多个像素200的各个像素中彼此交叠。结果，可以增加像素开口率(光电二极管的光接收面积与像素的布局面积之比)。此外，如图11A所示，在对于像素单元101的正交投影中，偏置线Bs可以被布置为与多个像素200中的各个像素的转换元件202交叠。由于偏置线Bs通过转换元件202的下电极(图11B中的电极416)相对于驱动线Vg被静电屏蔽，所以可以进一步减小线间电容Cvg-bs。

即使在包括具有图11A至图11C所示的布置的像素200的放射线摄像装置100中，在不增加部件成本的情况下并且无论像素单元101的被放射线照射的区域如何，也可以确定有/无放射线照射。此外，利用图11A至图11C所示的布置，由于偏置线Bs通过转换元件202的下电极相对于驱动线Vg被静电屏蔽，因此可以减小线间电容Cvg-bs。结果，与图6A和图6B所示的布置相比，伪读取驱动期间的确定有/无放射线照射的检测灵敏度提高了，并且实际读取驱动期间的串扰减小了。

图12是示出作为图2所示的摄像单元110的变型的摄像单元110'的布置的示例的等效电路图。在摄像单元110'中，偏置电源单元104包括偏置电源单元104a和偏置电源单元104b。另外，偏置线Bs包括连接到偏置电源单元104a的偏置线Bsa和连接到偏置电源单元104b并且电独立于偏置线Bsa的偏置线Bsb。在偶数列上的各个像素200(例如，像素200a)的转换元件202中，一个电极电连接到开关元件201的两个主电极之一，而另一个电极经由偏置线Bsa电连接到偏置电源单元104a。类似地，在奇数列上的各个像素200(例如，像素200b)的转换元件202中，一个电极电连接到开关元件201的两个主电极之一，而另一个电极经由偏置线Bsb电连接到偏置电源单元104b。偏置电源单元104a经由偏置线Bsa将偏置电位Vs_refa施加到像素200的转换元件202，并且还将包括被供应给偏置线Bsa的电流量的时间波动的电流信息输出到检测单元106。类似地，偏置电源单元104b经由偏置线Bsb将偏置电位Vs_refb施加到像素200的转换元件202，并且还将包括被供应给偏置线Bsb的电流量的时间波动的电流信息输出到检测单元106。偏置电源单元104a和偏置电源单元104b可以独立地操作，彼此不相关。例如，电源单元105可以被构造为包括彼此独立的两个电压输出缓冲器，并且从它们输出的参考电源Vs_refa和Vs_refb可以分别输入到偏置电源单元104a和104b。或者，电源单元105可以被构造为包括彼此独立的两个DC/DC转换器，并且来自与它们连接的电压输出缓冲器的参考电源Vs_refa和Vs_refb可以分别被输入到偏置电源单元104a和104b。DC/DC转换器可以被构造为具有例如相同的振荡频率和不同的相位。偏置电位Vs_refa和偏置电位Vs_refb可以被单独设置。由偏置电源单元104a供应的偏置电位Vs_refa和由偏置电源单元104b供应的偏置电位Vs_refb可以是彼此不同的电位。作为像素200的结构，可以使用图6A、图6B、图9A、图9B、图10以及图11A至图11C所示的任何布置中的结构。

图13A示出在检测单元106在包括图12所示的摄像单元110'的放射线摄像装置100中进行CDS驱动的情况下的时序图。这里，可以单独对流向连接到偏置电源单元104a的偏置线Bsa和连接到偏置电源单元104b的偏置线Bsb的电流进行采样。

当驱动线Vg(0)被设置为导通电压，并且其余驱动线Vg被设置为非导通电压时，第0行和奇数列上的像素200的开关元件201与列信号线Sig电导通。此时，如果发射放射线，则基于从上述放射线转换得到的电荷的电流的分量I1经由偏置线Bsa流入偏置电源单元104a的电流。另一方面，由于经由偏置线Bsb连接到偏置电源单元104b的像素200的开关元件201不导通，所以分量I1不流入。检测单元获取表示当转换元件202连接到偏置电源单元104a的像素200之一的开关元件201处于导通状态时流向偏置线Bsa的电流的信号值S，以及表示当转换元件202连接到偏置电源单元104b的像素200的开关元件201处于非导通状态时流向偏置线Bsb的电流的信号值N，使得采样定时至少部分交叠。检测单元106可以同时对信号值S和信号值N进行采样。检测单元106可以去除噪声分量，并且基于采样的信号值S和N来确定有/无放射线照射，例如，通过计算信号值S与信号值N之差来确定有/无放射线照射。

例如，将考虑如图13A所示在将驱动线Vg(4)设置为导通电压的时间期间输入外部噪声的情况。这样可以认为是例如被摄体移动并且向放射线摄像装置100施加冲击的情况。在这种情况下，如果通过将驱动线Vg(4)设置为导通电压来获取信号值S，并然后通过将驱动线Vg(5)设置为导通电压来获取信号值N，则当计算信号值S与信号值N之间的差时，检测单元106可能会错误地确定放射线照射开始。另一方面，当如图13A所示检测单元106同时采样信号值S和信号值N时，与图7A和图7B所示的驱动相比，可以更准确地去除外部噪声分量。这样可以进一步提高确定有/无放射线照射的精度。另外，如图13B所示，在偶数列上的像素200的开关元件201被顺序地设置为导通状态的第一子帧和在奇数列上的像素200的开关元件201被顺序地设置为导通状态的第二子帧可以交替地重复，如上述图7B中一样。

即使在包括具有图12所示的布置的摄像单元110'的放射线摄像装置100中，在不增加部件成本的情况下并且无论像素单元101的被放射线照射的区域如何，也可以确定有/无放射线照射。此外，当流向两个系统的偏置线Bs的电流同时被采样时，与上述摄像单元110相比，可以更准确地确定有/无放射线照射。

在某些情况下，由于不是放射线照射而是例如施加到放射线摄像装置100的冲击，所以电流流向偏置线Bs。如果由于噪声而流动的电流大，则即使未用放射线照射装置，也可能会错误地检测到装置被放射线照射。日本特开第2014-168203号公报示出了可以通过基于有效值和噪声值检测有/无放射线照射来减小噪声的影响。然而，可能无法应对包括例如当冲击施加到放射线摄像装置时产生的包括高频分量的噪声。

图14是示出放射线摄像装置100的摄像单元110的布置示例的等效电路图。图14所示的摄像单元110是上述的图2所示的摄像单元110的变型，其被构造为抑制例如由施加到放射线摄像装置100的冲击引起的放射线检测误差。图14示出了包括6行×6列的像素PIX的像素单元101，以简化说明。然而，实际放射线摄像装置100的像素单元101可以包括更多的像素，例如，17英寸的放射线摄像装置100可以包括大约2800行×2800列的像素PIX。这里，像素PIX对应于上述的图2等所示的像素200。

像素单元101是二维检测器，其包括以矩阵布置的多个像素PIX。像素PIX包括将放射线转换成电荷的转换元件S(S11至S66)，以及将转换元件S连接到列信号线Sig并输出与电荷相对应的电信号的开关元件T(T11至T66)。这里，转换元件S和开关元件T分别对应于上述的图2等中所示的转换元件202和开关元件201。在本实施例中，转换元件S是间接型转换元件，其包括光电转换元件和波长转换体，该波长转换体布置在光电转换元件的放射线入射侧并且被构造为将放射线转换成可被光电转换元件感测的波长带中的光。作为将光转换为电荷的光电转换元件，可以使用布置在诸如玻璃基板的绝缘基板上并且使用诸如非晶硅的半导体材料作为主要材料制成的MIS光电二极管。或者，作为光电转换元件，不仅可以使用MIS光电二极管，而且可以使用例如PIN光电二极管。作为转换元件S，可以使用将放射线直接转换成电荷的直接型转换元件。作为开关元件T，可以使用包括控制端子和两个主端子的晶体管。在本实施例中，薄膜晶体管(TFT)用作开关元件T。

转换元件S的一个电极电连接到开关元件T的两个主端子中的一个主端子，而转换元件S的另一电极经由偏置线Bs电连接到偏置电源单元104的偏置电源单元203。在行方向(图的横向方向)上布置的多个开关元件T，例如，开关元件T11、T13和T15，具有共同电连接到第一行的驱动线Vg1-1的控制端子，并且经由驱动线Vg从驱动电路214供应用于控制开关元件T的导通状态的驱动信号。驱动电路214经由沿着行方向布置的多条驱动线Vg控制像素PIX的开关元件T。在沿列方向(图的垂直方向)布置的多个开关元件T的各个开关元件中，例如，开关元件T11至T61中，两个主端子中的另一个主端子电连接至第一列的列信号线Sig1。在导通状态期间，各个开关元件T经由信号线将与转换元件S中的电荷相对应的电信号输出至读取电路102。列信号线Sig1至Sig6可以将从多个像素PIX输出的电信号按列并行地发送至读取电路102。

在读取电路102中，为各个信号线配设对从像素单元101并行地输出的电信号进行放大的放大电路206。放大电路206包括对输出电信号进行放大的积分放大器205、对从积分放大器205输出的电信号进行放大的可变增益放大器204、对放大后的电信号进行采样并保持的采样保持电路207以及缓冲放大器209。积分放大器205包括对从像素PIX读出的电信号进行放大并输出该信号的运算放大器、积分电容以及复位开关。积分放大器205可以通过改变积分电容的值来改变放大率。从像素PIX输出的电信号被输入到积分放大器205的反相输入端子，参考电位Vref从参考电源103被输入到同相输入端子，并且放大后的电信号从输出端子输出。另外，积分电容被布置在运算放大器的反相输入端子与输出端子之间。为各个放大电路206配设采样保持电路207，并且采样保持电路207由采样开关和采样电容器形成。读取电路102还包括多路复用器208，该多路复用器208顺序地输出从放大电路206并行读出的电信号，并输出该信号作为串行信号的图像信号。从缓冲放大器209输出的作为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，并输出到图1所示的控制计算机120。

电源单元105(图14中未示出)为各个电源变换来自电池或外部的电力，并将该电力供应给图14中所示的放大电路的参考电源103、偏置电源单元104等。参考电源103将参考电压Vref供应给运算放大器的同相输入端子。偏置电源单元104的偏置电源单元203经由偏置线Bs将偏置电位Vs共同供应给转换元件S的两个电极中的另一个电极。另外，偏置电源单元104的偏置电源单元203将包括流向偏置线Bs的电流量的时间波动的电流信息输出到检测单元106。在本实施例中，作为输出电流信息的电路，偏置电源单元203包括电流-电压转换电路215，该电流-电压转换电路215包括运算放大器和电阻器。然而，电路不限于这种布置。例如，偏置电源单元203可以包括使用分流电阻器的电流-电压转换电路。或者，偏置电源单元203可以进一步包括将电流-电压转换电路的输出电压转换为数字值的A/D转换电路，并且电流信息可以作为数字值输出。偏置电源单元203可以将与供应给(流向)偏置线Bs的电流量相对应的适当物理量输出到检测单元106。

根据从图1所示的控制单元107输入的控制信号D-CLK、OE和DIO，驱动电路214向驱动线输出驱动信号，该驱动信号包括用于将开关元件T设置为导通(ON)状态的导通电压Vcom和用于将开关元件T设置为非导通(OFF)状态的非导通电压Vss。因此，驱动电路214控制开关元件T的ON或OFF并驱动像素单元101。控制信号D-CLK是用作驱动电路214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，并且控制信号OE是用于控制移位寄存器的输出端子的信号。通过上述控制信号，设置所需的时间和驱动的扫描方向。

另外，控制单元107将控制信号RC、SH和CLK供应给读取电路102，从而控制读取电路102的构成元件的操作。这里，控制信号RC控制积分放大器205的复位开关的操作。控制信号SH控制采样保持电路207的操作。控制信号CLK控制多路复用器208的操作。

图15A示出了当检测到根据本实施例的放射线摄像装置100的放射线照射的开始时的驱动定时。作为比较例，图15B示出了在由于冲击等引起操作错误的情况下的驱动定时。这里将通过将确定放射线照射开始的行定义为放射线摄像装置100中的行Ys进行描述。

图15A是图4所示的行Ys附近的放大图，该行是确定放射线照射开始的行。图15A示出了从偏置电源单元203输出的电流的信息，检测单元106使用该电流的信息来输出包括进入像素单元101的放射线强度的时间波动的放射线信息。检测单元106从流向偏置线Bs的电流的信息中获取放射线信息，并确定放射线照射开始，该电流的信息是从偏置电源单元203获取的。在图15A中，在行Ys-1和行Ys的扫描期间开始放射线照射，流向偏置线Bs的电流的信息超过行Ys的扫描时的判定阈值，并且检测单元106确定放射线照射开始。根据确定结果，控制单元107将像素单元101转移到用于获取放射线图像的累积操作。

另一方面，图15B是在根据比较例的放射线摄像装置中在对行Ys的伪读取的扫描期间施加冲击时，在图4中所示的行Ys附近的放大图。通常，在放射线摄像装置中，减轻放射线摄像装置的重量用于提高便携性和使用便利性。对于放射线摄像装置的壳体，例如，倾向于从诸如碳的轻质材料中选择而不是从传统上使用的金属中选择。这降低了壳体的刚性，并且冲击或压力容易传递到内部电路板。类似地，同样对于电路板，尺寸减小，并且密度增大。例如，存在使用大容量的紧凑型陶瓷电容器或在少量基板上集成多个电路的趋势。因此，如果冲击或压力传递到电路板，则陶瓷电容器通过压电效应产生电压噪声。噪声通过电路之间的干扰而发送到各种电路，并且容易发生操作错误。即，放射线摄像装置的电路容易受到冲击或压力的影响。因此，在图15B所示的示例中，在行Ys的伪读取的扫描时施加了冲击，流向偏置线Bs的电流的信息超过判定阈值，并且，检测单元106错误地确定放射线照射开始。根据该确定，控制单元107将像素单元101转移到累积操作。

接下来，将参照图16描述根据本实施例的检测单元106确定放射线照射开始的详细操作。在本实施例中，放射线摄像装置100可以具有关于流向偏置线Bs的偏置电流的以下特征。

(1)在放射线照射期间，与单位时间的放射线照射量成比例的电流流向偏置线Bs。该电流在图16中被示为“第一信号”。尽管在像素PIX的开关元件T处于ON(导通)状态的情况下比在开关元件T处于OFF(非导通)状态的情况下可以流过较大量的电流，但是为简单起见，图16将电流示为恒定。

(2)当使被放射线照射的像素PIX的开关元件T导通时，与在使开关元件T导通之前在像素PIX的转换元件S中累积的电荷量成比例的电流流向偏置线Bs。该电流在图16中示为“第二信号”。

(3)当像素PIX的开关元件T的ON/OFF被切换时，电流流向偏置线Bs。该电流可以称为开关噪声(未示出)。

(4)当冲击或磁场施加到放射线摄像装置100时，根据所施加的噪声的频率的电流可以流向偏置线Bs。该电流称为外部噪声，在图6中示为“外部噪声”。例如，由于商用电源产生的电磁场的影响，大约50Hz至60Hz的电流可以流向偏置线Bs。当冲击被输入到放射线摄像装置时，几Hz到几kHz的电流可以流向偏置线Bs。

(5)即使没有对放射线摄像装置100施加磁场或冲击，由于放射线摄像装置100本身产生的电磁波、检测单元106中的内部噪声等，电流也流向偏置线Bs。该电流称为系统噪声(未示出)。

在图16所示的“偏置电流”中，第一信号、第二信号和外部噪声(以及开关噪声和系统噪声)在整个时间上都被示为恒定的。然而，图16从概念上示出了这些信号和噪声出现在什么定时，并且它们不一定在整个时间上都是恒定的。

为了检测放射线照射，更具体地，为了检测放射线照射开始，可以直接使用作为检测信号的从流向偏置线Bs的电流得到的信号的样本值。然而，如上所述，如图15B所示，可能会发生确定错误。为了减少由冲击或磁场引起的外部噪声等的影响，在根据本实施例的放射线摄像装置100中，检测单元106使用以下将描述的方法来计算放射线信息并检测放射线照射。

在本实施例中，如图14所示，偏置电源单元104配设有多个偏置电源单元203。另外，布置在像素单元101中的像素PIX形成多个像素组。更具体地，一个像素组和一个偏置电源单元203彼此对应地布置，并且多个偏置电源单元203中的各个偏置电源单元经由偏置线Bs将偏置电位供应给像素PIX的转换元件S，该偏置线Bs对于各个偏置电源单元203都是电独立的。在图14所示的布置中，偏置电源单元203a经由偏置线Bsa向包括像素PIXa的像素组供应偏置电位，并且偏置电源单元203b经由偏置线Bsb向包括像素PIXb的像素组供应偏置电位。检测单元106基于从偏置电源单元203a和偏置电源单元203b输出的流向偏置线Bsa和偏置线Bsb的电流的信号来获取放射线信息，并检测放射线照射。例如，如果放射线信息或放射线信息的积分值超过预定阈值，则检测单元106确定装置被放射线照射。

如图16所示，驱动电路214的驱动时段由时间TI表示。即，放射线摄像装置100以时间间隔TI进行一次复位操作(伪读取)。在时间TI中，驱动电路214供应高电平的驱动信号的时间(下文中有时称为ON时间)由时间TH表示，并且驱动电路214供应低电平的驱动信号的时间(下文中有时称为OFF时间)由时间TL表示。在本实施例中，作为示例，控制单元107控制驱动电路214，使得时间TH＝时间TL。即，在一次复位操作开始时，驱动电路214将某个驱动线Vg的驱动信号从低电平切换为高电平，经过时间TH后将驱动线Vg上的驱动信号恢复为低电平，然后在经过与时间TH相同的长度的时间TL之后开始下一个复位操作。例如，可以设置时间TH＝时间TL＝16μs。

另外，如图16所示，检测单元106对从偏置电源单元203a和203b流向偏置线Bsa和Bsb的电流进行采样的时段由时间TS表示。在本实施例中，设置时间TH＝时间TS，并且在驱动线Vg将高电平的驱动信号供应给特定像素PIX的开关元件T的时段中，检测单元106对表示从偏置电源单元203a和203b流向偏置线Bsa和Bsb的电流的信号值进行采样。在图16所示的时序图中，时间TH＝时间TL＝时间TS＝TI/2。然而，该值不限于此，并且可以将时间TH和时间TL设置为任意时间或比率。另外，时间TH和时间TS不必相等。可以将时间TS设置为短于时间TH的时段，并且检测单元106可以在时间TH的时段期间执行多个采样操作。

在本实施例中，如上所述，两个偏置电源单元203a和203b布置在偏置电源单元104中。因此，检测单元106可以在一个时间TS内同时获取从偏置电源单元203a和偏置电源单元203b输出并流向偏置线Bsa和偏置线Bsb的电流的两个信号。在此，将表示流向如下偏置线Bs的电流的信号值称为有效值S，该偏置线Bs连接到包括由两个像素组中的驱动电路214使开关元件T导通的像素PIX的像素组。另外，将表示流向如下偏置线Bs上的电流的信号值称为值N，该偏置线Bs连接到两个像素组中的、开关元件T处于OFF状态的像素组。

检测单元106可以在同一定时对有效值S和噪声值N进行采样，如图16所示。由于在没有任何时间滞后的情况下获取有效值S和噪声值N，因此，对于有效值S和噪声值N，上述的第二信号被包含在处于导通状态的开关元件T的有效值S中。另一方面，第一信号和外部噪声以几乎相同的量被包含在有效值S和噪声值N中而与开关元件T的导通状态无关。因此，检测单元106可以基于有效值S和噪声值N，更具体地，基于有效值S与噪声值N之间的差，来去除外部噪声，并提取第二信号作为放射线信息。

在图14所示的布置中，从两个偏置电源单元203a和203b输出的电流的信息是通过将流向偏置线Bsa和Bsb的电流转换成电压而获得的模拟值。因此，检测单元106被构造为基于通过对有效值S的模拟值与噪声值N的模拟值之间的差进行模拟/数字转换而获得的数字值，来计算用于确定有/无放射线照射的放射线信息。然而，布置不限于此，并且，例如，可以在偏置电源单元203与检测单元106之间布置对各个偏置电源单元203中布置的电流-电压转换电路215的输出进行A/D转换的A/D转换器。在这种情况下，检测单元106可以基于通过对从偏置电源单元203a和203b输出的有效值S和噪声值N进行A/D转换而获得的数字值之间的差来计算放射线信息。

这里，将在第y次(y是任意自然数)复位操作(伪读取)中获取的两个采样值定义为有效值S(y)和噪声值N(y)，并且将用于检测放射线信号的放射线信息定义为X(y)。检测单元106可以通过由下式表示的操作来计算放射线信息X(y)。

X(y)＝S(y)-N(y)...(1)

式(1)是指流向连接到包括开关元件T被导通的像素PIX的像素组的偏置线Bs的电流和流向连接到开关元件T处于OFF状态的像素组的偏置线Bs的电流之间的差处理。如果输出特性在像素PIX之间改变，则可以如下式一样根据像素PIX之间的变化，使用通过加权S(y)和N(y)而获得的信号值来计算放射线信息：

X(y)＝a×S(y)-b×N(y)...(2)

当检测单元106检测到放射线照射开始时，控制单元107将处于非导通状态的所有开关元件T设置为通过放射线在像素PIX中累积信号。此后，控制单元107根据放射线照射的结束进行实际读取。在图14所示的布置中，被构造为将在行方向上布置的像素PIX划分为像素组的两条驱动线连接至像素PIX。在图14所示的布置中，像素PIX包括在行方向上彼此相邻的像素PIXa和像素PIXb。另外，像素PIXa和像素PIXb被包括在多个像素组中的彼此不同的像素组中，并且被连接到多条驱动线Vg中的彼此不同的驱动线。在此，在日本特开第2014-168203号公报所示的电路图中，存在Y条驱动线Vg。然而，在本实施例中，存在2Y条驱动线Vg。因此，当通过将开关元件T从顶行(第0行)到最后一行(第(Y-1)行)顺序地设置为导通状态来进行实际读取时，如果驱动时段的时间TI为与日本特开第2014-168203号公报中相同，则在读出所有行的信号之前，需要两倍的时间。因此，如图17所示，在实际读取时，控制单元107控制驱动电路214以将两条驱动线Vg一次性地设置为导通状态，从而抑制了由驱动线Vg的数目增加引起的实际读取时间的增加。更具体地，如图14所示，列信号线Sig由在多个像素PIX中按列布置的像素共享。当获取放射线图像数据时，驱动电路214同时导通像素PIXa和像素PIXb的开关元件T，从而抑制了实际读取时间的增加。

在本实施例中，通过布置两个偏置电源单元203，按同一定时对有效值S和噪声值N进行采样。因此，可以提供这样的放射线摄像装置100和放射线摄像系统SYS，其不需要与放射线产生装置130同步的信号，对当向壳体施加压力或冲击时产生的噪声具有很高的抗噪能力，并且可以获得高质量的图像信息。

在本实施例中，已经描述了布置两个偏置电源单元203。然而，可以布置三个或更多个偏置电源单元。在这种情况下，从流向三个或更多个偏置线Bs的电流中适当采样有效值S和噪声值N。在图14所示的布置中，属于两个像素组的像素PIX在行方向上交替布置，并且在列方向上彼此相邻的像素PIX被包括在两个像素组中的同一像素组中。然而，本发明不限于此。以适当的顺序布置属于像素组的像素PIX就足够了。

在本实施例中，如图16所示，有效值S和噪声值N按同一定时被采样。然而，本发明不限于此。如果布置一个偏置电源单元203，则可以仅按不同的定时才对有效值S和噪声值N进行采样。检测单元106获取有效值S和噪声值N，使得采样定时至少部分交叠，从而与布置一个偏置电源单元203的情况相比，抑制了外部噪声的影响。

多个像素组中的像素组中包括的像素PIX的数目之间的差在各像素组中可以为10％以下。或者，例如，包括在像素组中的像素PIX的数目可以相等。当像素组中包括的像素PIX的数目相等时，流向偏置线Bs的外部噪声、开关噪声、系统噪声等的量相等，并且可以抑制在检测单元106检测有/无放射线照射时噪声的影响。

接下来，将参照图18描述图14所示的放射线摄像装置100的摄像单元110的布置示例的变型。图18是示出放射线摄像装置100的摄像单元110的布置的示例的等效电路图。图18所示的摄像单元110的布置与图14所示的布置不同之处在于像素单元101的布置和读取电路102的放大电路206的布置。更具体地，在行方向上彼此相邻的像素PIXa和PIXb共享列信号线Sig，像素PIXa和PIXb包括在彼此不同的像素组中并且连接到彼此不同的驱动线Vg。因此，与图14所示的布置相比，列信号线Sig的数目减半。据此，与图14所示的布置相比，布置在读取电路102中的放大电路206的数目减半。结果，为了解决在图14所示的布置中驱动电路214的规模相比于日本特开第2014-168203号公报的布置变大的问题，可以减少读取电路102中的放大电路206的数目。这样可以抑制由包括驱动电路214和读取电路102的整个放射线摄像装置100中的IC的数目增加引起的成本增加，并且可以减少像素单元101中的布线数目。

为了检测有/无放射线照射，如以上参照图16所述，由于像素经由彼此电独立的偏置线Bs连接到不同的偏置电源单元203，所以可以按同一定时对有效值S和噪声值N进行采样。另外，如在上述的图14所示的布置中，用于获取有效值S和噪声值N的像素PIX彼此相邻布置。由此，即使局部冲击作为噪声施加到放射线摄像装置100的壳体，也可以认为对于布置像素PIX的节距，在同一定时施加相同的噪声。因此，通过参照图16描述的操作，即使在图18所示的布置中也可以去除噪声，并且可以更正确地检测放射线照射开始。

图19是示出图18所示的摄像单元110的驱动定时的示意图。与在伪读取期间检测有/无放射线照射有关的驱动与参照图16描述的驱动相同，并且将省略其描述。在本实施例中，彼此相邻的像素PIXa和像素PIXb连接到同一列信号线Sig。由此，因为将从两个像素读出的信号相加，因此不可能如上所述在实际读取时将两行的开关元件T一起导通。因此，如图19所示，当获取放射线图像数据时，驱动电路214按不同的定时导通连接到同一列信号线Sig的像素PIX的开关元件T。这样使得可以读出在像素PIX中累积的电荷。

同样在本实施例中，通过布置两个偏置电源单元203，按同一定时对有效值S和噪声值N进行采样。因此，可以提供这样的放射线摄像装置100和放射线摄像系统SYS，其不需要与放射线产生装置130同步的信号，对当向壳体施加压力或冲击时产生的噪声具有很高的抗噪能力，并且可以获得高质量的图像信息。另外，由于在行方向上彼此相邻的像素PIX共享输出信号的列信号线Sig，所以可以减少读取电路102中的放大电路206的数目。这样可以消除由于驱动电路214中的电路规模的增加而导致的成本的增加。

接下来将参照图20描述抑制由驱动线Vg的数目增加而引起的伪读取的帧速率降低的方法。如以上参照图16所述，驱动电路214的驱动时段TI包括两个时段，即，ON时间(时间TH)和OFF时间(时间TL)。即，多条驱动线Vg包括第一驱动线(例如，驱动线Vg1-1)和与第一驱动线不同的第二驱动线(例如，驱动线Vg1-2)。当确定有/无放射线照射时，驱动电路214将连接至驱动线Vg1-1的开关元件T从ON切换至OFF，并且在经过预定时间之后，导通连接至驱动线Vg1-2的开关元件T。

另一方面，由于根据本实施例的放射线摄像装置100的摄像单元110包括多个(在本实施例中，两个)偏置电源单元203，因此可以在时间TH内同时对有效值S和噪声值N进行采样。换句话说，在本实施例的布置中，不需要总是提供OFF时间(时间TL)。因此，当确定有/无放射线照射时，驱动电路214进行控制，使得将连接至驱动线Vg1-1的开关元件T从ON切换为OFF的定时和将连接至驱动线Vg1-2的开关元件T从OFF切换为ON的定时交叠。

众所周知，当切换开关元件T的ON/OFF时，电流流向偏置线Bs。该电流称为开关噪声。如图20所示，当到某个像素行的开关元件T的驱动信号的下降和到下一像素行的开关元件T的驱动信号的上升交叠时，可以抵消开关噪声。即，当开关元件T的开关噪声大时，图20所示的摄像单元110的驱动是有效的。

另外，在图20所示的驱动中，不需要伪读取期间的OFF时间(时间TL)，并且可以通过设置时间TI＝时间TH来缩短每行的驱动时段。在根据本实施例的放射线摄像装置100的布置中，与日本特开第2014-168203号公报所示的布置相比，驱动线Vg的数目增加。然而，当布置多个偏置电源单元203时，可以缩短作为伪读取中的驱动时段的时间TI，并且可以维持每行中一帧的读取时段。

即使在图20所示的驱动中，通过布置两个偏置电源单元203，按同一定时对有效值S和噪声值N进行采样。因此，可以提供这样的放射线摄像装置100和放射线摄像系统SYS，其不需要与放射线产生装置130同步的信号，对当向壳体施加压力或冲击时产生的噪声具有很高的抗噪能力，并且可以获得高质量的图像信息。另外，如上所述，在伪读取中，可以减少由开关元件T的ON/OFF产生的开关噪声，并且可以提高确定放射线照射开始的精度。此外，在伪读取中，当省略时间TL时，可以提高获取流向偏置线Bs的电流以确定有/无放射线照射的采样率，并且提高了确定有/无放射线照射的时间分辨率。

如上所述，在放射线摄像装置100检测到放射线照射开始之前进行的伪读取的时段期间，当切换图14中所示的开关元件T的ON/OFF时产生的噪声可以叠加在流向偏置线Bs的电流上。当切换开关元件T的ON/OFF时叠加在偏置线Bs上的噪声包括源自偏置线Bs与被构造为控制开关元件T的ON或OFF的驱动线Vg之间的寄生电容的分量。由于各个驱动线Vg与许多偏置线Bs交叉，所以相对于在放射线照射中流向偏置线Bs的电流，在切换TFT的ON/OFF时产生的噪声变大，并且可能无法充分抑制噪声的影响。

图21是示出考虑了图14中的扫描线Vg与偏置线Bs之间的寄生电容C的放射线摄像装置100的摄像单元110的布置的示例的等效电路图。转换元件S的一个电极电连接到开关元件T的两个主端子中的一个主端子，而转换元件S的另一电极经由偏置线Bs电连接到偏置电源单元104的偏置电源单元203。例如，在行方向(图的横向方向)上布置的转换元件S中，转换元件S11、S13和S15一侧的电极分别与开关元件T11、T13和T15连接，而其他电极经由公共偏置线Bsa电连接到偏置电源单元203a。另外，转换元件S12、S14和S16一侧上的电极共同连接到开关元件T12、T14和T16，而其他电极经由与偏置线Bsa不同的公共偏置线Bsb电连接到偏置电源单元203b。

电容C11、C13和C15在偏置线Bsa与驱动线Vg1-2之间形成，开关元件T11、T13和T15的相对侧上的转换元件S11、S13和S15的电极连接到该偏置线Bsa，而驱动线Vg1-2控制开关元件T12、T14和T16的操作。类似地，电容C12、C14和C16在偏置线Bsb与驱动线Vg1-1之间形成，开关元件T12、T14和T16的相对侧上的转换元件S12、S14和S16的电极连接到该偏置线Bsb，而驱动线Vg1-1控制开关元件T11、T13和T15的操作。形成的电容将在后面描述。

在本实施例中，布置在像素单元101中的像素PIX包括从偏置电源单元203a向转换元件S供应偏置电位Vsa的像素组和从偏置电源单元203b向转换元件S供应偏置电位Vsb的像素组。即，由像素PIX形成的两个像素组布置在像素单元101中，各个像素PIX均包括将放射线转换成电荷的转换元件S以及将转换元件S连接到列信号线Sig的开关元件T。偏置电源单元203a经由偏置线Bsa将偏置电位Vsa供应给包括包含转换元件S11、S13和S15的像素PIX的像素组。偏置电源单元203b经由偏置线Bsb将偏置电位Vsb供应给包括包含转换元件S12、S14和S16的像素PIX的像素组。不同像素组的开关元件T连接到不同驱动线Vg。例如，开关元件T11、T13和T15连接至驱动线Vg1-1，并且开关元件T12、T14和T16连接至驱动线Vg1-2。因此，在本实施例中，像素单元101具有能够驱动连接到不同偏置电源单元203的各个像素组中的像素PIX的布置。在本实施例中，经由偏置线Bsa从偏置电源单元203a向其供应偏置电位的像素PIX的开关元件T连接至驱动线Vgn-"1"。另外，经由偏置线Bsb从偏置电源单元203b向其供应偏置电位的像素PIX的开关元件T连接至驱动线Vgn-"2"。

在图21所示的布置中，在与列信号线Sig交叉的行方向上，包括包含转换元件S11、S13和S15的像素PIX的像素组的像素PIX和包括包含转换元件S12、S14和S16的像素PIX的像素组的像素PIX交替布置。此时，在列信号线Sig延伸的列方向上，包括包含转换元件S11、S13和S15的像素PIX的像素组中或包括包含转换元件S12、S14和S16的像素PIX的像素组中所包括的像素PIX可以连续布置。同样在列方向上，在不同像素组中布置的像素PIX可以交替布置。

图22是放射线摄像装置100的驱动定时的示意图。控制单元107使驱动电路214从像素单元101的顶行(驱动线Vg1-1)到最后一行(驱动线VgY-2)顺序重复执行将开关元件T设置为导通状态的驱动(伪读取)，直到开始放射线照射为止。关于图21所示的布置，已经描述了像素单元101包括六个像素行的示例。然而，将在图22中配设了Y个像素行的假设下进行描述。在开始放射线照射之前，如果伪读取到达最后一行，则返回到顶行，并且重复伪读取。

如果检测单元106检测到(确定)放射线照射开始，则控制单元107经由驱动电路214转移到将用于获取放射线图像的所有像素PIX所连接到的行上的开关元件T断开的驱动(累积)。这里，将通过在放射线摄像装置100中将确定了放射线照射开始的像素行定义为行Ys-1(驱动线VgYs-1)进行描述。确定有/无放射线照射的细节将在后面描述。继续累积，直到确定放射线照射结束为止。如果放射线照射已经结束，则控制单元107控制驱动电路214和读取电路102进行如下实际读取：将开关元件T从顶行到最后一行顺序地设置为导通状态，并从像素PIX读取信号。

接下来，将描述当检测有/无放射线照射并确定放射线照射开始时流向偏置线Bsa和Bsb的电流。首先，当将用于使开关元件T导通(将开关元件T设置为导通状态)的电压施加至驱动线Vgn-1(n为1至Y的整数)时，此时电流经由在驱动线Vgn-1与偏置线Bsa之间的像素PIX(例如，包括开关元件T13的像素)中存在的寄生电容而流向偏置线Bsa。例如，作为寄生电容，可以列举出开关元件T的控制电极与主电极之间的电容。当寄生电容被充电时，不再有电流流过。在图22中，从驱动线Vgn-1与偏置线Bsa之间的寄生电容导出的电流被示为尖峰噪声，该尖峰噪声由偏置线Bsa上的正方向上的实线表示。接下来，当将用于使开关元件T断开(将开关元件T设置为非导通状态)的电压施加至驱动线Vgn-1时，此时电流经由在驱动线Vgn-1与偏置线Bsa之间的像素PIX中存在的寄生电容而流向偏置线Bsa。当寄生电容被充电时，不再有电流流过。在图22中，从驱动线Vgn-1与偏置线Bsa之间的寄生电容导出的电流被示为尖峰噪声，该尖峰噪声由偏置线Bsa上的负方向上的实线表示。这同样适用于驱动线Vgn-2。当将用于使开关元件T导通的电压(将开关元件T设置为导通状态)施加到驱动线Vgn-2时，此时电流经由在驱动线Vgn-2与偏置线Bsb之间的像素PIX(例如，包括开关元件T14的像素)中存在的寄生电容而流向偏置线Bsb。在图22中，从驱动线Vgn-2与偏置线Bsb之间的寄生电容导出的电流被示为尖峰噪声，该尖峰噪声由偏置线Bsb上的正方向上的实线表示。接下来，当将用于使开关元件T断开(将开关元件T设置为非导通状态)的电压施加至驱动线Vgn-2时，此时电流经由在驱动线Vgn-2与偏置线Bsb之间的像素PIX中存在的寄生电容而流向偏置线Bsb。在图22中，从驱动线Vgn-2与偏置线Bsb之间的寄生电容导出的电流被示为尖峰噪声，该尖峰噪声由偏置线Bsb上的负方向上的实线表示。

驱动线Vgn-1和偏置线Bsb未经由像素PIX(例如，包括开关元件T14的像素)连接。然而，当将用于使开关元件T导通(将开关元件T设置为导通状态)的电压施加于驱动线Vgn-2时，在该定时，电流经由在偏置线Bsa与驱动线Vgn-2之间形成的寄生电容C(例如，寄生电容C13)开始流向偏置线Bsa，参照图21对此进行了描述。当寄生电容C被充电时，不再有电流流过。在图22中，从驱动线Vgn-2与偏置线Bsa之间形成的电容C导出的电流被示为尖峰噪声，该尖峰噪声由偏置线Bsa上的正方向上的虚线表示。类似地，当将用于使开关元件T断开(将开关元件T设置为非导通状态)的电压施加于驱动线Vgn-2时，在该定时，电流经由在偏置线Bsa与驱动线Vgn-2之间形成的寄生电容C开始流向偏置线Bsa。当寄生电容C被充电时，不再有电流流过。在图22中，从驱动线Vgn-2与偏置线Bsa之间形成的电容C导出的电流被示为尖峰噪声，该尖峰噪声由偏置线Bsa上的负方向上的虚线表示。由于在驱动线Vgn-1与偏置线Bsb之间形成有电容C(例如，寄生电容C14)，所以这也适用于流向偏置线Bsb的电流。

在本实施例中，如图22所示，驱动电路214按不同的定时导通在不同像素组中所包括的像素PIX的开关元件T。这里，使开关元件T导通是在驱动电路214向驱动线Vg施加使开关元件T导通的电压之后且在驱动电路214施加用于断开的电压之前的操作。因此，在一次伪读取中，驱动线Vg与偏置线Bs之间的寄生电容的影响变小。即，由于寄生电容而流向偏置线Bs的电流变小。因此，相对于放射线照射中流向偏置线Bs的电流，在切换开关元件T的ON/OFF时产生的噪声变小，并且可以抑制噪声的影响。结果，检测单元106可以提高基于表示流向偏置线Bsa的电流的信号值与表示流向偏置线Bsb的电流的信号值之间的差来检测有/无放射线照射的精度。

此外，本发明人发现了关于由寄生电容或在驱动线Vg与偏置线Bs之间形成的电容引起的噪声电流以及在放射线照射中流动的电流的以下特征。当前的噪声量与经由开关元件T连接的驱动线Vg和偏置线Bs之间的寄生电容或与不经由开关元件T连接的驱动线Vg和偏置线Bs之间形成的电容C成比例(I＝dQ/dt＝C·dV/dt)。由此，当寄生电容和形成的电容C被等效地调节时，当导通或断开驱动线Vg上的开关元件T时，可以将相同相位的相似噪声电流供应给偏置线Bsa和偏置线Bsb。另外，当计算流向偏置线Bsa和偏置线Bsb的电流之间的差时，可以抵消和抑制噪声电流。此时，当如上所述连接到不同像素组的开关元件T按不同的定时导通时，如图22所示，由于放射线照射而流向偏置线Bsa和Bsb的电流没有被抵消。即，如果使驱动线Vgn-1与偏置线Bsa之间的寄生电容与在驱动线Vgn-1与偏置线Bsb之间形成的电容C相等，则可以进一步提高检测有/无放射线照射的精度。例如，可以设计各个像素PIX，使得驱动线Vgn-1与偏置线Bsa之间的寄生电容变为在驱动线Vgn-1与偏置线Bsb之间形成的电容C的70％以上且130％以下。或者，各像素PIX可以被设计成使得驱动线Vgn-1与偏置线Bsa之间的寄生电容变得与在驱动线Vgn-1与偏置线Bsb之间形成的电容C相等。

这里，表示流向偏置线Bsa的电流的信号值和表示流向偏置线Bsb的电流的信号值是模拟值，并且检测单元106可以基于信号值的模拟值之间的差来确定有/无放射线照射。此时，检测单元106可以获取该差作为模拟值，或者可以获取通过对模拟值之间的差进行模拟/数字转换而获得的数字值。当对保持模拟值的表示流向偏置线Bsa的电流的信号值和表示流向偏置线Bsb的电流的信号值进行差分处理时，与以预定间隔进行采样的情况相比，可以容易地抵消噪声电流。

将参照图23A和图23B详细描述在未经由开关元件T连接的驱动线Vg与偏置线Bs之间形成的电容C。图23A是像素单元101中的2行×4列的八个像素PIX的平面图。图23B是沿着图6A中的线A-A’截取的截面图。

如图23A所示，分别对应于列2m、2m+1、2m+2、2m+3、......配设信号线Sig2m、Sig2m+1、Sig2m+2、Sig2m+3，......。还分别对应于列2m、2m+1、2m+2、2m+3、......配设偏置线Bsa和Bsb。

在图23B所示的布置中，配设有像素PIX的基板400是玻璃、塑料等的绝缘基板。开关元件T在基板400的主表面上形成，并且包括控制电极401、主电极402、主电极403和绝缘层404。控制电极401和驱动线Vg可以由诸如金属的公共导体一体地形成。类似地，主电极402和信号线Sig可以由诸如金属的公共导体一体地形成。绝缘层404用作开关元件T的栅极绝缘膜。开关元件T可以包括遮光层(未示出)。转换元件S包括布置在基板400的主表面上的电极(下电极)411、布置在电极411上的半导体层412以及布置在半导体层412上的电极(上电极)414。通过依次层叠杂质半导体层4121、本征半导体层4122和杂质半导体层4123来形成半导体层412。在本实施例中，开关元件T的主电极403和转换元件S的电极411由诸如金属的公共导体一体地形成。然而，它们可以由不同的导电材料制成。

开关元件T和转换元件S被绝缘层420覆盖。开关元件T和转换元件S还可以被平坦化层4200覆盖。偏置线Bs配设在绝缘层420和平坦化层4200上。开口部分450配设在转换元件S的电极414上的绝缘层420和平坦化层4200的一部分中，并且导电层430经由开口部分450电连接偏置线Bs和电极414。偏置线Bs可以由诸如金属的导电材料制成，并且导电层430可以由诸如ITO的透明导电材料制成。保护层440覆盖上述整个组件。绝缘层404、绝缘层420和保护层440可以由氮化硅等的无机绝缘膜形成。平坦化层4200可以由诸如光敏丙烯或聚酰亚胺的相对介电常数低的材料(例如，ε/ε₀＝2至5)制成。此外，在保护层440上配设有闪烁器(未示出)，该闪烁器将放射线转换成具有由用作转换元件S的PIN光电二极管可检测的波长的光。

在图23A中，关注穿过第n行和第2m列以及第n行和第(2m+1)列的驱动线Vgn-1。相对于偏置线Bsa和Bsb以及转换元件S的电极411，连接到包括由偏置线Bsa供应偏置电位的转换元件S的像素PIX的驱动线Vgn-1包括：

(1)相对于偏置线Bsa的相交部分461，

(2)相对于偏置线Bsb的相交部分462，以及

(3)由偏置线Bsb供应偏置电位的像素PIX的转换元件S的电极411上的交叠区域464。

另外，在图23A所示的布置中，在对于基板400的主表面的正交投影中，驱动线Vgn-1的在行方向上延伸的一部分不与由偏置线Bsa供应偏置电位的像素PIX所形成的像素组中包括的像素的电极411交叠。然而，驱动线Vgn-1可以包括：

(4)由偏置线Bsa供应偏置电位的像素PIX的转换元件S的电极411上的交叠区域463。

类似地，连接到包括由偏置线Bsb供应偏置电位的转换元件S的像素PIX的驱动线Vgn-2包括：

(5)相对于偏置线Bsb的相交部分，

(6)相对于偏置线Bsa的相交部分，以及

(7)由偏置线Bsa供应偏置电位的像素PIX的转换元件S的电极411上的交叠区域。

另外，驱动线Vgn-2可以包括：

(8)由偏置线Bsb供应偏置电位的像素PIX的转换元件S的电极411上的交叠区域。

驱动线Vg是相对于转换元件S的电极411在基板400一侧的层。如果驱动线Vg和电极411交叠，则驱动线Vg被布置为与电极411相邻，同时将绝缘层404夹在它们之间。因此，在上述(1)至(4)中，(1)和(4)有助于驱动线Vgn-1与偏置线Bsa之间的电容耦合分量。即，(1)和(4)有助于驱动线Vgn-1与偏置线Bsa之间的寄生电容。另外，(2)和(3)有助于驱动线Vgn-1与偏置线Bsb之间的电容耦合分量，即，在驱动线Vgn-1与偏置线Bsb之间形成的上述电容C。调节相交部分461和462以及交叠区域463和464的构成材料的面积、形状和膜厚。这样使得可以调节寄生电容以及未经由开关元件T连接的驱动线Vgn-1和偏置线Bsb之间形成的电容的电容值。

在本实施例中，假设(1)和(2)以及(3)和(4)具有相同的层结构。对于(1)和(2)，当进行设计使得(1)和(2)的面积几乎相等时，在(1)和(2)中产生的电容值也变成几乎彼此相等。另一方面，对于(3)和(4)，进行设计使得(3)的面积变得大于(4)的面积。即，进行设计使得在对于主表面的正交投影中，驱动线Vgn-1的与由偏置线Bsb供应偏置电位的像素组中包括的像素PIX的电极411交叠的部分(交叠区域464)的面积变成大于驱动线Vgn-1的与由偏置线Bsa供应偏置电位的像素组中包括的像素PIX的电极411交叠的部分(交叠区域463)的面积。此时，在(3)中产生的电容值变成大于在(4)中产生的电容值。因此，可以使在驱动线Vgn-1与偏置线Bsb之间形成的电容C的值接近在驱动线Vgn-1和偏置线Bsa之间的寄生电容的值。

这也适用于(5)至(8)。当进行设计使得(5)和(6)的面积几乎相等时，在(5)和(6)中产生的电容值也变成几乎彼此相等。另一方面，对于(7)和(8)，进行设计使得(7)的面积变得大于(8)的面积。即，进行设计使得在对于主表面的正交投影中，驱动线Vgn-2的与由偏置线Bsa供应偏置电位的像素组中包括的像素PIX的电极411交叠的部分的面积变成大于驱动线Vgn-2的与由偏置线Bsb供应偏置电位的像素组中包括的像素PIX的电极411交叠的部分的面积。此时，在(7)中产生的电容值变成大于在(8)中产生的电容值。因此，可以使在驱动线Vgn-2与偏置线Bsa之间形成的电容C的值接近在驱动线Vgn-2与偏置线Bsb之间的寄生电容的值。可以以这种方式调节上述电容C11至C66的值。

本发明不限于以上描述。通常，如果进行设计使得“在(1)中产生的电容和在(4)中产生的电容之和”变成小于“在(2)中产生的电容和在(3)中产生的电容”，并且，“(5)中产生的电容与(8)中产生的电容之和”变成小于“(6)中产生的电容与(7)中产生的电容”，则可以获得本公开的效果。例如，这样可以通过使(3)的面积和(4)的面积彼此几乎相等并且使(1)的面积小于(2)的面积来实现。

当计算流向偏置线Bsa和偏置线Bsb的电流之间的差时，可以有效地抑制在导通或断开开关元件T时产生的噪声。结果，可以提高检测单元106检测有/无放射线照射的精度。

当检测单元106检测到放射线照射开始时，控制单元107将处于非导通状态的所有开关元件T设置为通过放射线在像素PIX中累积信号。此后，控制单元107根据放射线照射的结束进行实际读取。在图21所示的布置中，用于两个像素组的两条驱动线Vgn-1和Vgn-2连接到在行方向上布置的像素PIX。在此，如上所述，在日本特开第2014-168203号公报所示的电路图中布置有Y条驱动线Vg，而在本实施例中存在2Y条驱动线Vg。由此，当通过将开关元件T从顶行到最后一行顺序地设置为导通状态来进行实际读取时，如果驱动时段的时间与日本特开第2014-168203号公报中相同，则在读出所有行的信号之前，需要两倍的时间。因此，如图23所示，在实际读取时，控制单元107控制驱动电路214以将两行的驱动线Vg一同设置为导通状态，从而抑制了由驱动线Vg的数目增加引起的实际读取时间的增加。更具体地，如图21所示，信号线Sig由在多个像素PIX中按列布置的像素共享。当获取放射线图像数据时，驱动电路214例如同时导通连接到驱动线Vg1-1和驱动线Vg1-2的开关元件T，从而抑制了实际读取时间的增加。

在本实施例中，使用了两条偏置线Bsa和Bsb，从而由于驱动线Vg与偏置线Bs之间存在的寄生电容而抑制了在导通或断开开关元件T时流向偏置线Bs的电流。此外，使未经由开关元件T连接的驱动线Vg和偏置线Bs之间形成的电容接近于经由开关元件T连接的驱动线Vg和偏置线Bs之间的寄生电容。这样可以通过“伪读取驱动”时产生的噪声电流来减小放射线的检测误差或检测延迟。

这里，例如，在各个像素组中，像素组中所包括的像素PIX的数目之间的差可以为10％以下。即，连接至偏置线Bsa的像素PIX的数目可以是连接至偏置线Bsb的像素PIX的数目的90％以上且110％以下。或者，例如，像素组中所包括的像素PIX的数目可以相等。当像素组中所包括的像素PIX的数目相等时，流向偏置线Bs的噪声电流量相等，并且可以抑制在检测单元106检测有/无放射线照射时噪声的影响。

图24是示出作为图21的变型的根据本实施例的放射线摄像装置100的摄像单元110的布置的示例的等效电路图。根据本实施例的摄像单元110与图21所示的布置不同之处在于像素单元101的布置和读取电路102的放大电路206的布置。更具体地，在像素PIX中，在与列信号线Sig交叉的行方向上彼此相邻且其开关元件T由多个驱动线Vg中不同的驱动线控制的两个像素PIX共享信号线Sig。此时，如图24所示，彼此相邻的两个像素PIX之一可以被包括在经由偏置线Bsa供应有偏置电位的像素组中，而另一个像素可以被包括在经由偏置线Bsb供应有偏置电位的像素组中。由于在行方向上彼此相邻的两个像素PIX共享列信号线Sig，因此与图21所示的布置相比，信号线Sig的数目减半。从而，与图21所示的布置相比，读取电路102中布置的放大电路206的数目减半。结果，为了解决图21所示的布置中的驱动电路214的规模变大的问题，可以减少读取电路102中的放大电路206的数目。这样可以抑制由包括驱动电路214和读取电路102的整个放射线摄像装置100中的IC的数目增加而引起的成本增加，并且可以减少像素单元101中的布线数目。放射线摄像装置100的其余布置可以与上述第一实施例中的布置相同，并且在此将省略其描述。

图25是根据本实施例的放射线摄像装置100的驱动定时的示意图。关于在伪读取期间检测有/无放射线照射的驱动可以与参照图22描述的驱动相同。因此，可以抑制寄生电容的影响并提高检测有/无放射线照射的精度。在本实施例中，彼此相邻的像素PIX连接到同一列信号线Sig。由此，因为将从两个像素读出的信号相加，因此不可能如上所述在实际读取时一同将两行的开关元件T导通。因此，如图25所示，当获取放射线图像数据时，驱动电路214按不同的定时导通连接到同一列信号线Sig的像素PIX的开关元件T。这样使得可以读出在像素PIX中累积的电荷。

图26是根据本实施例的像素PIX的平面图。沿着图26中的线A-A'截取的截面图可以与图23B相同。在本实施例中，彼此相邻的像素PIX共享列信号线Sig。例如，上述的图23A中的列信号线Sig2m和列信号线Sig2m+1被公共列信号线Sigm代替。这样使得与图21和图23所示的布置相比，可以抑制放大电路206的数目，减少布置在像素单元101中的列信号线Sig的数目，并且抑制了成本的增加。调节形成在未经由开关元件T连接的驱动线Vg与偏置线Bs之间的电容C以及经由开关元件T连接的驱动线Vg与偏置线Bs之间的寄生电容的方法可以与参照图23A和图23B描述的上述情况中相同。

接下来将参照图27A和图27B描述调节在未经由开关元件T连接的驱动线Vg与偏置线Bs之间形成的电容C以及经由开关元件T连接的驱动线Vg与偏置线Bs之间的寄生电容的方法的另一示例。图27A是像素PIX的平面图，并且图27B是沿图27A中的线A-A'截取的截面图。在图27B所示的布置中，除了开关元件T除了配设在主电极403上一部分中的开口部分450之外被绝缘层4201和平坦化层4202覆盖之外，开关元件T的结构与图23B所示的开关元件T的结构几乎相同。绝缘层4201可以由氮化硅等的无机绝缘膜形成。平坦化层4202可以由光敏丙烯酸、聚酰亚胺等制成。转换元件S的电极(下电极)411形成在平坦化层4202上。电极411由与开关元件T的主电极403不同的导体形成。电极411和主电极403经由开口部分450电连接。偏置线Bs沿着列信号线Sig延伸的列方向配置在电极(上电极)414上。除开口部分451的该部分之外，在偏置线Bs和电极414之间配设有平坦化层4204。偏置线Bs和电极414经由配设在平坦化层4204的一部分中的开口部分451电连接。保护层440覆盖上述整个组件。

在图27A中，关注穿过第n行和第2m列以及第n行和第(2m+1)列的驱动线Vgn-1。相对于转换元件S的电极411，连接到包括由偏置线Bsa供应偏置电位的转换元件S的像素PIX的驱动线Vgn-1包括：

(9)由偏置线Bsa供应偏置电位的像素PIX的转换元件S的电极411上的交叠区域468，以及

(10)由偏置线Bsb供应偏置电位的像素PIX的转换元件S的电极411上的交叠区域469。

类似地，连接到包括由偏置线Bsb供应偏置电位的转换元件S的像素PIX的驱动线Vgn-2包括：

(11)由偏置线Bsb供应偏置电位的像素PIX的转换元件S的电极411上的交叠区域，以及

(12)由偏置线Bsa供应偏置电位的像素PIX的转换元件S的电极411上的交叠区域。

在上述(9)至(12)中，(9)和(12)有助于驱动线Vgn-1与偏置线Bsa之间的电容耦合分量。即，(9)和(12)有助于驱动线Vgn-1与偏置线Bsa之间的寄生电容。另外，(10)和(11)有助于驱动线Vgn-1与偏置线Bsb之间的电容耦合分量，即，在驱动线Vgn-1与偏置线Bsb之间形成的上述电容C。调节交叠区域468和469的构成材料的面积、形状和膜厚。这样使得可以调节寄生电容以及未经由开关元件T连接的驱动线Vgn-1和偏置线Bsb之间形成的电容的电容值。

在本实施例中，假设(9)至(12)具有相同的层结构。在这种情况下，进行设计使得在对于主表面的正交投影中，驱动线Vgn-1的与由偏置线Bsb供应偏置电位的像素组中包括的像素PIX的电极411交叠的部分(交叠区域469)的面积变成大于驱动线Vgn-1的与由偏置线Bsa供应偏置电位的像素组中包括的像素PIX的电极411交叠的部分(交叠区域468)的面积。因此，可以使在驱动线Vgn-1与偏置线Bsb之间形成的电容C的值接近在驱动线Vgn-1与偏置线Bsa之间的寄生电容。例如，如图27A所示，在对于基板400的主表面的正交投影中，驱动线Vgn-1的在行方向上延伸且与由偏置线Bsb供应偏置电位的像素组中所包括的像素PIX的电极411交叠的一部分可以包括比驱动线Vgn-1的在行方向上延伸且与由偏置线Bsa供应偏置电位的像素组中所包括的像素PIX的电极411交叠的一部分宽的部分。类似地，同样对于驱动线Vgn-2，进行设计使得在对于主表面的正交投影中，驱动线Vgn-2的与由偏置线Bsa供应偏置电位的像素组中所包括的像素PIX的电极411交叠的部分的面积变成大于驱动线Vgn-2的与由偏置线Bsb供应偏置电位的像素组中所包括的像素PIX的电极411交叠的部分的面积。例如，如图27A所示，在对于基板400的主表面的正交投影中，驱动线Vgn-2的在行方向上延伸且与由偏置线Bsa供应偏置电位的像素组中所包括的像素PIX的电极411交叠的一部分可以包括比驱动线Vgn-2的在行方向上延伸且与由偏置线Bsb供应偏置电位的像素组中所包括的像素PIX的电极411交叠的一部分宽的部分。可以以这种方式调节上述电容C11至C66的值。

当计算流向偏置线Bsa和偏置线Bsb的电流之间的差时，可以有效地抑制在导通或断开开关元件T时产生的噪声。结果，可以提高检测单元106检测有/无放射线照射的精度。另外，在本实施例中，与上述第一实施例相比，可以抑制布置在读取电路102中的放大电路206的数目。这样可以抑制放射线摄像装置100的成本的增加，减少像素单元101的布线图案，并且增加像素开口率。

图28是示出作为图21的变型的根据本实施例的放射线摄像装置100的摄像单元110的布置的示例的等效电路图。根据本实施例的摄像单元110的布置与图21所示的布置不同之处在于像素单元101的布置。在图21所示的布置中，在行方向上，由偏置线Bsa供应偏置电位的像素组中所包括的像素PIX和由偏置线Bsb供应偏置电位的像素组中所包括的像素PIX交替布置。另一方面，在图28所示的布置中，在与列信号线Sig交叉的行方向上，由偏置线Bsa供应偏置电位的像素组或由偏置线Bsb供应偏置电位的像素组中包括的像素连续布置。此外，由同一条驱动线Vg驱动在行方向上布置的像素PIX的开关元件T。另外，在列信号线Sig延伸的列方向上，由偏置线Bsa供应偏置电位的像素组中所包括的像素PIX和由偏置线Bsb供应偏置电位的像素组中所包括的像素PIX交替布置。通过这样布线，与第一实施例相比，列信号线Sig的数目相等，并且驱动线Vg的数目减半。另外，与图24所示的布置相比，列信号线Sig的数目加倍，但是驱动线Vg的数目减半，并且布线的总数几乎相等。

图29是根据本实施例的放射线摄像装置100的驱动定时的示意图。与在伪读取期间检测有/无放射线照射有关的驱动可以与参照图22描述的驱动相同。因此，可以抑制寄生电容的影响并提高检测有/无放射线照射的精度。此外，在本实施例中，由于驱动线的数目减半，因此实际读取所需的时间等于图22所示的同时导通两条驱动线Vg上的开关元件T的上述驱动中的时间。另外，与图25所示的上述驱动相比，实际读取所需的时间减半。

接下来将参照图30A至图30C描述调节在未经由开关元件T连接的驱动线Vg与偏置线Bs之间形成的电容C以及经由开关元件T连接的驱动线Vg与偏置线Bs之间的寄生电容的方法。图30A是像素PIX的平面图，图30B是沿着图30A中的线A-A’截取的截面图，并且图30C是沿着图30A中的线B-B’截取的截面图。

如图30A所示，在对于基板400的主表面的正交投影中，沿着列信号线Sig延伸的列方向在彼此相邻的像素PIX的转换元件S之间配设有偏置线Bsa和偏置线Bsb。层结构和截面结构与上述的图27B所示的结构中的几乎相同。连接第(n-1)条偏置线Bsa和转换元件S的电极(上电极)414的导电层430被布置为沿行方向从偏置线Bsa向两侧扩展，并经由开口部分451连接到电极414。类似地，第n行的导电层430被布置为沿行方向从偏置线Bsb向两侧扩展，并经由开口部分451连接到转换元件S的电极414。因此，光电二极管的电极414交替地连接到奇数行/偶数行中的偏置线Bsa和Bsb。

另外，控制第n行上的像素PIX的开关元件T的驱动线Vgn沿行方向在不在第n行上而主要在第(n-1)行上的像素PIX上的电极(下电极)411的下方延伸，并且延伸直到第n行的开关元件T，以沿列方向从沿行方向延伸的该部分突出。在图30A中，关注连接到包括由偏置线Bsb供应偏置电位的转换元件S的像素PIX的驱动线Vgn。驱动线Vgn包括：

(13)由偏置线Bsa供应偏置电位的像素PIX(第(n-1)行上的像素)的转换元件S的电极411上的交叠区域471，以及

(14)由偏置线Bsb供应偏置电位的像素PIX(第n行上的像素)的转换元件S的电极411上的交叠区域472。

类似地，驱动线Vgn+1包括：

(15)由偏置线Bsb供应偏置电位的像素PIX(第n行上的像素)的转换元件S的电极411上的交叠区域473，以及

(16)由偏置线Bsa供应偏置电位的像素PIX(第(n+1)行上的像素)的转换元件S的电极411上的交叠区域474。

在上述(13)至(14)中，(13)有助于驱动线Vgn与偏置线Bsa之间的电容耦合分量。即，(13)有助于驱动线Vgn与偏置线Bsa之间形成的上述电容C。另外，(14)有助于驱动线Vgn与偏置线Bsb之间的电容耦合分量，即，在驱动线Vgn与偏置线Bsb之间形成的寄生电容。调节交叠区域471至474的构成材料的面积、形状和膜厚。这样使得可以调节寄生电容以及未经由开关元件T连接的驱动线Vgn和偏置线Bsa之间形成的电容C的电容值。这也适用于(15)和(16)。

在本实施例中，假设(13)至(16)具有相同的层结构。在这种情况下，进行设计使得在对于主表面的正交投影中，驱动线Vgn的与由偏置线Bsa供应偏置电位的像素组中包括的像素PIX的电极411交叠的部分(交叠区域471)的面积变成大于驱动线Vgn的与由偏置线Bsb供应偏置电位的像素组中包括的像素PIX的电极411交叠的部分(交叠区域472)的面积。因此，可以使在驱动线Vgn和偏置线Bsa之间形成的电容C的值接近在驱动线Vgn与偏置线Bsb之间的寄生电容。类似地，对于连接到从偏置线Bsa供应偏置电位的转换元件S的驱动线Vgn+1，进行设计使得在对于主表面的正交投影中，驱动线Vgn+1的与由偏置线Bsb供应偏置电位的像素组中包括的像素PIX的电极411交叠的部分的面积变成大于驱动线Vgn+1的与由偏置线Bsa供应偏置电位的像素组中包括的像素PIX的电极411交叠的部分的面积。可以以这种方式调节上述电容C11至C66的值。

同样在本实施例中，当计算流向偏置线Bsa和偏置线Bsb的电流之间的差时，可以有效地抑制在导通或断开开关元件T时产生的噪声。结果，可以提高检测单元106检测有/无放射线照射的精度。另外，由于与图21所示的布置相比，通过将驱动线Vg的数目减半可以减小驱动电路214的规模，所以可以抑制与驱动电路214有关的成本的增加，减少像素单元101的布线图案，并增加像素开口率。另外，与图24所示的布置相比，实际读取驱动中的读取速度可以提高到两倍。

虽然针对示例性实施例描述了本发明，但是，应该理解，本发明不限于公开的示例性实施例。下述权利要求的范围应当被赋予最宽的解释，以便涵盖所有这类修改以及等同的结构和功能。

Claims (47)

1.一种放射线摄像装置，包括：像素单元，在该像素单元中以矩阵布置有多个像素，各个像素包括被构造为将放射线转换为电荷的转换元件和开关元件；驱动电路，其被构造为经由在行方向上延伸的多条驱动线来控制开关元件；偏置电源单元，其被构造为经由偏置线将偏置电位供应给转换元件；多条列信号线，经由开关元件从所述多个像素向其输出信号；以及检测单元，

其中，所述多个像素包括在行方向上彼此相邻且连接到所述多条列信号线中的公共列信号线的第一像素和第二像素，

第一像素的开关元件和第二像素的开关元件连接到所述多条驱动线中的彼此不同的驱动线，并且

检测单元基于流向偏置线的电流来确定有/无放射线照射。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，在对于像素单元的正交投影中，第一像素的转换元件和第二像素的转换元件被布置成相对于公共列信号线的线对称或点对称位置处。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，在对于像素单元的正交投影中，第一像素的开关元件和第二像素的开关元件被布置成相对于公共列信号线的线对称或点对称位置处。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，在对于像素单元的正交投影中，在所述多条驱动线与偏置线交叉的部分处，所述多条驱动线的宽度和偏置线的宽度中的至少一个比其余部分细。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，平坦化层被布置成覆盖转换元件和开关元件，该平坦化层被构造为抑制由布置在基板上的转换元件和开关元件形成的阶跃差，

所述多条驱动线相对于平坦化层被布置在基板一侧，并且

偏置线相对于平坦化层被布置在远离基板一侧。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，平坦化层被布置成覆盖开关元件，该平坦化层被构造为抑制由布置在基板上的开关元件形成的阶跃差，

所述多条驱动线相对于平坦化层被布置在基板一侧，并且

转换元件和偏置线相对于平坦化层被布置在远离基板一侧。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，在对于像素单元的正交投影中，转换元件和开关元件被布置为使得其至少一部分在所述多个像素的各个像素中彼此交叠。

8.根据权利要求6所述的装置，其中，在对于像素单元的正交投影中，偏置线被布置为与所述多个像素中的各个像素的转换元件交叠。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，检测单元基于表示当驱动电路将所述多个像素的一个像素的开关元件设置在导通状态下时流向偏置线的电流的第一信号值，来确定有/无放射线照射。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，检测单元基于第一信号值和表示当驱动电路将所述多个像素的开关元件设置在非导通状态下时流向偏置线的电流的第二信号值，来确定有/无放射线照射。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，偏置电源单元包括第一偏置电源单元和第二偏置电源单元，

偏置线包括连接至第一偏置电源单元的第一偏置线，以及连接至第二偏置电源单元且电独立于第一偏置线的第二偏置线，

第一像素的转换元件经由第一偏置线连接到第一偏置电源单元，并且

第二像素的转换元件经由第二偏置线连接至第二偏置电源单元。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，由第一偏置电源单元供应的偏置电位和由第二偏置电源单元供应的偏置电位是彼此不同的电位。

13.根据权利要求11所述的装置，其中，当所述多个像素中的、转换元件连接到第一偏置电源单元的像素中的一个像素的开关元件处于导通状态时，检测单元获取表示流向第一偏置线的电流的第一信号值，且当所述多个像素中的、转换元件连接到第二偏置电源单元的像素的开关元件处于非导通状态时，检测单元获取表示流向第二偏置线的电流的第二信号值，使得采样定时至少部分交叠，并且，检测单元基于第一信号值和第二信号值确定有/无放射线照射。

14.根据权利要求10所述的装置，其中，检测单元基于第一信号值与第二信号值之间的差来确定有/无放射线照射。

15.一种放射线摄像系统，包括：

根据权利要求1至14中任一项所述的放射线摄像装置；以及

放射线产生装置，其被构造为用放射线照射放射线摄像装置。

16.一种放射线摄像装置，包括：多个像素组和多个偏置电源单元，其中，一个像素组和一个偏置电源单元彼此对应地布置；驱动电路；以及检测单元，

其中，所述多个像素组中的各个像素组均由以下像素形成：该像素包括被构造为将放射线转换为电荷的转换元件和被构造为将转换元件连接至列信号线的开关元件，

所述多个偏置电源单元中的各个偏置电源单元都经由对于各个偏置电源单元电独立的偏置线将偏置电位供应给像素的转换元件，

驱动电路控制像素的开关元件，并且

检测单元获取第一信号值和第二信号值，使得采样定时至少部分交叠，该第一信号值表示流向连接到所述多个像素组中的包括开关元件被驱动电路导通的像素的像素组的偏置线的电流，该第二信号值表示流向连接到所述多个像素组中的开关元件处于断开状态的像素组的偏置线的电流，并且

检测单元基于第一信号值和第二信号值确定有/无放射线照射。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，检测单元按同一定时对第一信号值和第二信号值进行采样。

18.根据权利要求16所述的装置，其中，布置有所述多个像素组的像素单元由以矩阵布置的多个像素形成，

由驱动电路使用以控制开关元件的多条驱动线沿行方向布置，

所述多个像素包括在行方向上彼此相邻的第一像素和第二像素，并且

第一像素和第二像素包括在所述多个像素组中的彼此不同的像素组中，并且连接到所述多条驱动线中的彼此不同的驱动线。

19.根据权利要求18所述的装置，其中，列信号线由所述多个像素中按列布置的像素共享，并且

当获取放射线图像数据时，驱动电路同时导通第一像素和第二像素的开关元件。

20.根据权利要求18所述的装置，其中，第一像素和第二像素共享列信号线。

21.根据权利要求19所述的装置，其中，当获取放射线图像数据时，驱动电路按不同的定时导通所述多个像素中的连接到同一列信号线的像素的开关元件。

22.根据权利要求18所述的装置，其中，所述多个像素中在列方向上彼此相邻的像素被包括在所述多个像素组中的同一像素组中。

23.根据权利要求18所述的装置，其中，所述多条驱动线包括第一驱动线和不同于所述第一驱动线的第二驱动线，并且

当确定有/无放射线照射时，驱动电路进行控制，使得将连接至第一驱动线的开关元件从导通切换到断开的定时与将连接至第二驱动线的开关元件从断开切换到导通的定时交叠。

24.根据权利要求18所述的装置，其中，所述多条驱动线包括第一驱动线和不同于所述第一驱动线的第二驱动线，并且

当确定有/无放射线照射时，驱动电路将连接至第一驱动线的开关元件从导通切换为断开，并且在经过预定时间之后，导通连接至第二驱动线的开关元件。

25.根据权利要求23所述的装置，其中，包括连接至第一驱动线的开关元件的像素和包括连接至第二驱动线的开关元件的像素被包括在所述多个像素组中的彼此不同的像素组中。

26.根据权利要求16所述的装置，其中，所述多个像素组是两个像素组。

27.根据权利要求16所述的装置，其中，检测单元基于第一信号值与第二信号值之间的差来确定有/无放射线照射。

28.根据权利要求27所述的装置，其中，第一信号值和第二信号值中的各个都是模拟值，并且

检测单元基于通过对第一信号值的模拟值和第二信号值的模拟值之间的差进行模拟/数字转换而获得的数字值来确定有/无放射线照射。

29.根据权利要求16所述的装置，其中，在所述多个像素组中的像素组中包括的像素数目之间的差不大于10％。

30.一种放射线摄像系统，包括：

根据权利要求16至29中任一项所述的放射线摄像装置；以及

放射线产生装置，其被构造为用放射线照射放射线摄像装置。

31.一种放射线摄像装置，包括：第一像素组和第二像素组，各个像素组由以下像素形成：该像素包括被构造为将放射线转换为电荷的转换元件和被构造为将转换元件连接至列信号线的开关元件；第一偏置电源单元，其被构造为经由第一偏置线将偏置电位供应给第一像素组中包括的像素的转换元件；第二偏置电源单元，其被构造为经由与第一偏置线不同的第二偏置线将偏置电位供应给第二像素组中包括的像素的转换元件；驱动电路，其被构造为驱动开关元件；以及检测单元，

其中，驱动电路在不同的定时导通第一像素组中包括的像素的开关元件和第二像素组中包括的像素的开关元件，

检测单元基于表示流向第一偏置线的电流的第一信号值和表示流向第二偏置线的电流的第二信号值来检测有/无放射线照射。

32.根据权利要求31所述的装置，其中，第一信号值和第二信号值中的各个都是模拟值，并且

检测单元基于第一信号值的模拟值和第二信号值的模拟值之间的差来确定有/无放射线照射。

33.根据权利要求31所述的装置，其中，转换元件包括布置在基板的主表面上的下电极、布置在下电极上的半导体层以及布置在半导体层上的上电极，

驱动电路经由多条驱动线控制像素的开关元件，

所述多条驱动线包括第一驱动线，该第一驱动线被构造为控制在第一像素组中所包括的像素的开关元件，并且

在对于主表面的正交投影中，第一驱动线的与第二像素组中包括的像素的下电极交叠的部分的面积大于第一驱动线的与第一像素组中包括的像素的下电极交叠的部分的面积。

34.根据权利要求33所述的装置，其中，第一驱动线控制在与列信号线交叉的行方向上布置的在所述第一像素组中包括的像素的开关元件，并且

在对于主表面的正交投影中，在行方向上延伸的第一驱动线的一部分不与包括在第一像素组中的像素的下电极交叠。

35.根据权利要求33所述的装置，其中，第一驱动线控制在与列信号线交叉的行方向上布置的在所述第一像素组中包括的像素的开关元件，并且

在对于主表面的正交投影中，第一驱动线的在行方向上延伸且与第二像素组中包括的像素的下电极交叠的一部分包括比第一驱动线的在行方向上延伸且与第一像素组中包括的像素的下电极交叠的一部分宽的部分。

36.根据权利要求33所述的装置，其中，第一驱动线与第一偏置线之间的寄生电容不小于在第一驱动线与第二偏置线之间形成的电容的70％且不大于该电容的130％。

37.根据权利要求33所述的装置，其中，在第一驱动线与第一偏置线之间的寄生电容等于在第一驱动线与第二偏置线之间形成的电容。

38.根据权利要求33所述的装置，其中，所述像素中的在与列信号线交叉的行方向上彼此相邻且开关元件由所述多条驱动线中的不同驱动线控制的两个像素共享列信号线。

39.根据权利要求38所述的装置，其中，彼此相邻的两个像素中的一个被包括在第一像素组中，并且彼此相邻的两个像素中的另一个被包括在第二像素组中。

40.根据权利要求31所述的装置，其中，在与列信号线交叉的行方向上，第一像素组中包括的像素和第二像素组中包括的像素交替地布置。

41.根据权利要求31所述的装置，其中，在列信号线延伸的列方向上，在第一像素组和第二像素组之一中包括的像素连续地布置。

42.根据权利要求31所述的装置，其中，在列信号线延伸的列方向上，第一像素组中包括的像素和第二像素组中包括的像素交替地布置。

43.根据权利要求31所述的装置，其中，在与列信号线交叉的行方向上，在第一像素组和第二像素组之一中包括的像素连续地布置。

44.根据权利要求31所述的装置，其中，检测单元基于第一信号值与第二信号值之间的差来确定有/无放射线照射。

45.根据权利要求31所述的装置，其中，连接至第一偏置线的像素的数目不小于连接至第二偏置线的像素的数目的90％且不大于该数目的110％。

46.根据权利要求31所述的装置，其中，转换元件包括PIN和MIS类型元件之一。

47.一种放射线摄像系统，包括：

根据权利要求31至46中任一项所述的放射线摄像装置；以及

放射线产生装置，其被构造为用放射线照射放射线摄像装置。

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