CN116602693A - 放射线摄像装置和放射线摄像系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种放射线摄像装置和放射线摄像系统。所述放射线摄像装置包括：像素；驱动器，所述驱动器经由驱动线控制所述像素；读取电路，所述读取电路经由列信号线读取来自所述像素的信号；以及检测器，所述检测器将放射线的照射信息与放射线图像分开检测。所述列信号线中的每一者连接到布置在两个像素列上的像素。所述像素包括灵敏度彼此不同的第一像素和第二像素。所述第一像素和所述第二像素连接到共用列信号线并且连接到彼此不同的驱动线。当检测所述照射信息时，所述驱动器在彼此不同的定时处驱动所述第一像素和所述第二像素，并且所述检测电路基于从所述第一像素和所述第二像素输出的信号检测所述照射信息。

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

使用驱动电路和读取电路与传感器板连接的平板显示器(FPD)的放射线摄像装置得到了广泛应用，所述驱动电路和读取电路被配置为驱动像素或读取信号，所述传感器板包括多个像素，所述多个像素被配置为将入射放射线变为电信号并且以二维矩阵布置。由于模拟放大器、模拟/数字(A/D)转换电路等以高密度集成，因此读取电路昂贵且在放射线摄像装置的构件成本中占很大比例。日本专利No.2021-078050公开了使彼此相邻的两个像素共享一条信号线来输出信号，从而减小了连接到信号线的读取电路的电路规模。

发明内容

作为放射线摄像装置的多个功能，通过检测进入放射线摄像装置的放射线的照射信息来检测放射线照射的开始或结束，并且通过检测入射放射线的剂量来进行自动曝光控制(AEC)。为了准确检测放射线照射或放射线剂量，需要准确检测放射线的照射信息。

本发明的数个实施例提供了一种有利于在减小读取电路的电路规模的同时提高照射信息的检测精度的技术。

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：多个像素，所述多个像素被布置为形成多个行和多个列；驱动电路，所述驱动电路被配置为经由沿行方向延伸的多条驱动线来控制所述多个像素；读取电路，所述读取电路被配置为经由多条列信号线读取由所述多个像素生成的信号；以及检测电路，所述检测电路被配置为基于所述读取电路读取的所述信号，将放射线的照射信息与放射线图像分开检测，其中，所述多条列信号线中的每一者连接到所述多个像素中布置在沿所述行方向彼此相邻的两个像素列上的像素，所述多个像素包括对放射线的灵敏度彼此不同的第一像素和第二像素，所述第一像素和所述第二像素连接到所述多条列信号线中的共用列信号线并且连接到所述多条驱动信号线中彼此不同的驱动线，并且当检测所述照射信息时，所述驱动电路被配置为在彼此不同的定时处驱动所述第一像素和所述第二像素，并且所述检测电路被配置为基于从所述第一像素输出的信号和从所述第二像素输出的信号，检测所述照射信息。

通过以下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明显。

附图说明

图1A至图1C是示出根据实施例的放射线摄像装置的配置示例的图；

图2A至图2C是示出图1A中所示的放射线摄像装置的像素配置示例的图；

图3是示出图1A中所示的放射线摄像装置的操作示例的定时图；

图4是示出图1A中所示的放射线摄像装置的变型的图；

图5是示出图4中所示的放射线摄像装置的操作示例的定时图；

图6是示出图4中所示的放射线摄像装置的校正示例的图；以及

图7是示出使用图1A至图1C和图4中所示的放射线摄像装置的放射线摄像系统的配置示例的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述实施例。应注意，下面的实施例并非旨在限制请求发明的范围。在实施例中描述了多个特征，但并不局限于需要所有此类特征的发明，并且可以视情况对多个此类特征进行组合。此外，在附图中，对相同或类似的配置赋予相同的附图标记，并且会省略其冗余描述。

根据本发明的放射线不仅可以包括通过放射性衰变发射的粒子(包括光子)生成的光束的α射线、β射线和γ射线，还可以包括例如X射线、粒子射线和宇宙射线的具有相等或更多能量的光束。

下面将参照图1A至图7描述根据本公开实施例的放射线摄像装置。图1A是示出根据本公开的数个实施例的放射线摄像装置100的配置示例的等效电路图。放射线摄像装置100包括被布置为形成多个行和多个列的多个像素1、驱动电路10、读取电路12、检测电路13和电源电路11。在下文中，为了指示多个像素1中的特定一者，在附图标记之后添加后缀，如像素1“a”。如果不需要特别区分，则简称为“像素1”。这也适用于其他组成元件。

驱动电路10经由沿行方向(图1A中的水平方向)延伸的多条驱动线6来控制多个像素1。驱动电路10包括移位电路等，并且根据从控制电路(未示出)传送的开始信号或时钟信号经由多条驱动线6依次使多个像素1输出信号。

读取电路12经由多条列信号线3读取多个像素1生成的信号。更具体而言，读取电路12读取驱动电路10经由驱动线6驱动的像素1的信号。读取电路12包括放大电路9、复用器MUX和模拟/数字转换电路ADC。读取电路12对像素1生成的信号进行模拟/数字转换，并且根据像素1生成的模拟信号依次将数字信号传送到检测电路13。在本实施例中，多条列信号线3中的每一者连接到多个像素1中布置在沿行方向彼此相邻的两个像素列上的像素1。如果一条列信号线3由两个像素列共享，则将抑制读取电路12中的放大电路9的数量和复用器MUX的电路规模。因此，在放射线摄像装置100中可减小读取电路12的电路规模。

检测电路13基于读取电路12读取的信号，将放射线的照射信息与放射线图像分开检测。与放射线图像不同的放射线的照射信息可为表示放射线照射开始或结束的信息以及入射放射线剂量的信息。如果检测电路13检测到放射线的照射信息，则放射线摄像装置100可包含自动曝光控制(AEC)功能。可通过例如检测电路13的算术电路2来执行照射信息的检测。例如，算术电路2可以被配置为包括诸如CPU的处理器。如果算术电路2的处理器执行存储在诸如RAM或ROM的存储电路7中的程序，则可执行检测电路13的操作。算术电路2可以由诸如专用集成电路(ASIC)的专用电路形成。另外，检测电路13可以基于从多个像素1输出的信号，生成用于放射线图像的数据。放射线图像数据可传送到放射线摄像装置100外部的监视器，并且在监视器上显示为拍摄的放射线图像。

电源电路11向放射线摄像装置100中诸如驱动电路10、读取电路12和检测电路13的组成元件供电。另外，电源电路11经由偏置线8向像素1供应偏置电压，像素1使用所述偏置电压以将入射放射线转换为电荷信号。

在图1A中所示的配置中，示出了4行×6列的像素1。然而，本发明并不局限于此，并且可在放射线摄像装置100中布置更多像素1。多个像素1包括用以允许检测电路13将放射线的照射信息与放射线图像分开检测的像素1a和像素1b。像素1a和像素1b对放射线的灵敏度彼此不同。这里将假设像素1a对放射线的灵敏度高于像素1b来进行描述。像素1a和像素1b连接到多条列信号线3中的共用列信号线3a，并且分别连接到多条驱动线6中彼此不同的驱动线6a和驱动线6b。例如，稍后将详细描述检测电路13基于从像素1a输出的信号和从像素1b输出的信号，将诸如放射线照射的开始、照射的结束以及入射放射线剂量的信息等放射线的照射信息与放射线图像分开检测，以执行AEC。

如图1A中所示，每个像素1包括：转换元件20，所述转换元件20被配置为将放射线转换为电荷；以及开关元件21，所述开关元件21被配置为将根据转换电荷的信号输出到列信号线3。列信号线3可布置在像素1的转换元件20附近。出于此原因，在列信号线3与转换元件20的电极之间形成不可忽视的寄生电容，并且出现经由寄生电容将像素1的转换元件20的电荷传输到列信号线3的串扰。

当读取用于从像素1a获得照射信息的信号时，通过入射放射线将电荷累积在像素1的转换元件20的电极中，并且经由寄生电容将从串扰衍生的信号传输到列信号线3a。类似地，当读取用于从像素1b获得照射信息的信号时，经由寄生电容将从串扰衍生的信号传输到列信号线3a。从串扰衍生的两个信号是针对同一条列信号线3a的信号，因此具有基本相同的数量。因此，通过获得从像素1a输出的信号与从像素1b输出的信号之间的差，可在从像素1a输出的信号中抑制从串扰衍生的分量。也就是说，提高了检测电路13对照射信息检测的精度。因此，在放射线摄像装置100中，提高了使用照射信息执行诸如AEC的功能的精度。

另外，从像素1读取的信号可包括从诸如布置在读取电路12中的放大电路9中的晶体管等元件衍生的偏移分量。偏移分量的特性可能因驱动期间的温度变化或使用环境而变化。另一方面，由于像素1a和像素1b用于允许检测电路13检测从同一条列信号线3a读取信号的照射信息，因此可通过获得从像素1a输出的信号与从像素1b输出的信号之间的差来减小偏移分量的影响。因此，提高了检测电路13检测用于AEC功能的照射信息的精度，从而，在放射线摄像装置100中，提高了使用照射信息执行诸如AEC的功能的精度。

在图1A中所示的配置中，在多个像素1中，沿行方向彼此相邻并连接到共用列信号线3的两个像素1具有跨公用列信号线3点对称的配置(细节在图2A中示出)。对称的点可以是例如连接设置在两个像素1的转换元件20中的电极(例如，稍后描述的电极111或电极115)的几何质心的线与列信号线3沿列方向(图1A中的垂直方向)的中心线之间的交点。在本实施例中，如图1A中所示，用于检测照射信息的像素1a和像素1b布置在同一行上，并且具有跨公用列信号线3a点对称的关系。因此，如果在形成开关元件21时出现错位等，则从像素1a输出的信号和从像素1b输出的信号可能包括不同的偏移分量。在这种情况下，预先将没有经过放射线照射获得的偏移数据存储在存储电路7等中，从而减少因错位衍生的偏移分量。

如果用于将放射线的照射信息与放射线图像分开检测的像素1a和像素1b连接到共用列信号线3a，则所述像素1a和像素1b不需要总是沿行方向彼此相邻。例如，如图1B中所示，像素1a和像素1b可以布置在同一列上。如果像素具有图1B中所示的配置，则与像素1a和像素1b具有如图1A中所示的点对称配置的情况相比，因错位衍生的偏移分量基本相同。因此，只有通过获取从像素1a输出的信号与从像素1b输出的信号之间的差，才能抑制因错位衍生的偏移分量的影响。

另外，例如，如图1C中所示，像素1a和像素1b可以布置在彼此不同的行和彼此不同的列上。如上所述，用于检测照射信息的像素1a和像素1b的布置并不局限于本实施例，并且像素1a和像素1b的数量或其位置也可以改变。例如，像素1a与像素1b的组合可以以预定间隔布置在特定行上。

在像素1a和像素1b所布置的像素行(下文中有时称为AEC行)中，用于放射线图像的像素1的数量比其他像素行中的小。当生成放射线图像时，需要使用AEC行周边的像素1的输出值对用于图像的像素1a和像素1b的信号进行校正或插值。另外，在AEC行上布置的像素1中，在放射线照射期间从像素1a和像素1b重复读取信号。因此，即使对于布置在AEC行上的像素1，可能也需要使用AEC行周边的像素1的输出值进行校正或插值。也就是说，可以基于从布置在以下行上的像素1输出的信号，生成放射线图像：所述行为布置有多个像素1中的像素1a和像素1b的像素行以外的行。在图1A中所示的配置中，与像素1a和像素1b的布置对应地形成一个AEC行。在图1B和图1C中所示的配置中，形成两个AEC行。因此，由于只有一个AEC行需要校正或插值，因此，在图1A中所示的结构中，在生成放射线图像时的校正精度更高。

另外，在图1A中所示的配置中，由于像素1a和1b彼此相邻布置，因此入射放射线的剂量基本相同。出于此原因，由于上述串扰量也变得基本相同，因此可准确地抑制从串扰衍生并叠加在从像素1a和像素1b输出的信号上的信号。例如，在图1B和图1C中所示的布置中，在布置有像素1a的像素行与布置有像素1b的像素行之间布置的像素行数可以为10或更少或者为5或更少。另外，像素1a和像素1b可以布置在彼此相邻的行上。

图2A是示出根据本实施例的像素1a和像素1b的配置示例的平面图。图2B和图2C分别是沿图2A中的线A-A’和线B-B’截取的剖面图。多个像素1中除像素1a和像素1b以外的像素可具有与像素1a相同的结构。在图2A中所示的配置中，沿行方向彼此相邻并连接到公用列信号线3a的两个像素1a和1b具有跨公用列信号线3a点对称的配置。然而，本发明并不局限于此。例如，像素1a和像素1b可以具有跨公用列信号线3a线对称的配置。为了使像素1a和像素1b具有线对称的关系，例如，开关元件21可以沿列方向布置在中心处。这也适用于沿行方向彼此相邻并连接到公用列信号线3的其他像素1。在这种情况下，对称轴可以是列信号线3沿列方向的中心线。

在本实施例中，在图2B和图2C的剖面图的上侧上还设置有根据入射放射线生成光的闪烁体(未示出)。闪烁体被布置为覆盖多个像素1。由闪烁体转换的光被转换元件20转换为电荷，并且经由开关元件21被传送到列信号线3。也就是说，根据本实施例的像素1是包括将放射线转换为可由转换元件20检测到的光的闪烁体的间接型元件。然而，也可以在像素1中使用直接将放射线转换为电荷的直接型转换元件20。

如图2A至图2C中所示，在像素1a和像素1b中，布置了转换元件20、开关元件21以及诸如列信号线3a、驱动线6a和6b及偏置线8的布线图案。在本实施例中，将PIN二极管用作转换元件20，并且转换元件20包括电极111、杂质半导体层112、半导体层113、杂质半导体层114、电极115和保护层116。在本实施例中，将薄膜晶体管(TFT)用作开关元件21，并且开关元件21包括控制电极101、主电极105(本实施例中的源极)、主电极106(本实施例中的漏极)、绝缘层102、半导体层103和杂质半导体层104。

转换元件20的上电极连接到偏置线8，所述偏置线8被配置为施加预定的偏置电压。转换元件20的电极111连接到开关元件21的主电极106。开关元件21的控制电极101连接到驱动线6a和驱动线6b，并且开关元件21的导电状态/非导电状态由从驱动电路10供应给驱动线6a和驱动线6b的信号控制。开关元件21的主电极105连接到列信号线3a。如果开关元件21变为导电状态，则转换元件20中的电荷作为电信号传送到列信号线3a。

作为图2A至图2C中所示的像素1a与像素1b之间的差异，在像素1a中没有布置遮光层22，而在像素1b中布置有遮光层22。如图2C中所示，遮光层22使用偏置线8形成。遮光层22具有屏蔽由闪烁体转换的光的作用，转换元件20对所述遮光层22敏感。因此，遮光层22被布置在像素1b与闪烁体之间。如果偏置线8由屏蔽闪烁体生成的光的金属制成，则偏置线8的宽度增加以覆盖像素1b的转换元件20的整个表面。这使得能够在不增加处理数量的情况下形成比像素1a具有更低放射线灵敏度的像素1b。转换元件20的整个表面被覆盖以抑制漏光。然而，本发明并不局限于此，并且如果改变像素1a与像素1b之间的放射线灵敏度，则可采用任意配置。例如，遮光层22可以是与偏置线8不同的金属层，或者像素1b的转换元件20的一部分可以不被遮光层22覆盖。另外，例如，作为遮光层，可以在保护层116与闪烁体之间布置彩色(例如，黑色)树脂以覆盖像素1b的转换元件20。另外，如果转换元件20是直接型转换元件，则像素1b的转换元件20可以被使用铅或钨的屏蔽构件覆盖，使得放射线难以进入像素1b的转换元件20。

如上所述，在转换元件20的电极111与列信号线3(主电极105)之间形成空间上彼此连接的寄生电容。通过寄生电容，转换元件20的电极111和列信号线3电容耦合，并且出现串扰。由于从连接到列信号线3的所有像素1写入从串扰衍生的信号，因此信号量巨大。因此，难以正确读取从连接到列信号线3a的像素1a输出的信号。

图3是示出当检测电路13将放射线的照射信息与放射线图像分开检测时，放射线摄像装置100的操作的定时图。“Vg1”指示输入到驱动线6a以驱动像素1a的信号Vg1。当信号Vg1被激活(H)时，像素1a的开关元件21被驱动并且变为导电状态，因此从像素1a读取信号。“Vg2”指示输入到驱动线6b以驱动像素1b的信号Vg2。当信号Vg2被激活(H)时，像素1b的开关元件21被驱动并且变为导电状态，因此从像素1b读取信号。“SH”指示采样保持操作。当信号SH被激活(H)时，进行采样保持操作。“RES”指示对在列信号线3中积累的电荷或布置在读取电路12中的元件进行复位的复位操作。当信号RES被激活(H)时，进行复位操作。“Output1”指示由读取电路12从像素1a读取并传送到检测电路13的信号。“Output2”指示由读取电路12从像素1b读取并传送到检测电路13的信号。“Out”是表示根据从像素1a输出的信号的信号Output1与根据从像素1b输出的信号的信号Output2之间的差(Output1-Output2)的信号。例如，可通过检测电路13的算术电路2使用信号Output1和信号Output2来计算信号Out。检测电路13基于信号Out检测放射线的照射信息。

在放射线照射开始之前，驱动电路10依次激活信号Vg1和信号Vg2以驱动像素1a和像素1b。因此，检测电路13可检测放射线照射的开始。在放射线照射开始之前像素1a和像素1b被驱动时输出的信号包括在布置在像素1a和像素1b以及读取电路12中的晶体管等中生成的偏移分量。因此，如果不进行放射线照射，则根据从像素1a输出的信号的信号Output1的量与根据从像素1b输出的信号的信号Output2的量基本相等，并且作为差输出的信号Out基本上变为零。

如果放射线照射开始，则在像素1a中生成根据入射放射线的电荷。另一方面，由于像素1b被遮光，因此就像放射线照射开始之前一样，生成与偏移分量对应的电荷。如果驱动电路10依次激活信号Vg1和Vg2，则读取电路12依次将根据从像素1a读取的信号的信号Output1和根据从像素1b读取的信号的信号Output2传送到检测电路13。检测电路13获取信号Output1与信号Output2之间的差的信号Out。由于从偏移分量或串扰衍生的信号在信号Out中被抑制，因此，如上所述，检测电路13可以高精度从信号Out获得放射线的照射信息。例如，检测电路13可准确地从信号Out检测放射线照射的开始。

此外，还能够从信号Out准确地读取入射放射线的剂量，并且检测电路13可准确地获取积分剂量。因此，放射线摄像装置100可准确地执行AEC。在放射线照射期间，当从像素1a和像素1b读取信号时，从列信号线3a中生成的串扰衍生的信号叠加在从像素1a和像素1b输出的信号上，并且与不进行放射线照射的情况相比，信号值变大。然而，由于信号在时间上基本在同一时间段内被读取，因此从像素1a输出的信号中的串扰的信号量与从像素1b输出的信号中的串扰的信号量基本相同。因此，如果将根据从像素1b读取的信号的信号Output2从根据从像素1a读取的信号的信号Output1中减去，则可抑制叠加在从像素1a和像素1b读取的信号上的串扰信号的影响。

在放射线摄像装置100中，在开始放射线照射或执行AEC等之后，检测电路13可以停止用于检测照射信息的控制。例如，当执行AEC时，放射线摄像装置100根据检测电路13检测到的照射信息预测放射线的累积剂量，并且预测放射线的停止定时。接着，当放射线摄像装置100将预测的停止定时信息或表示放射线照射停止的信息输出到用于控制放射线源的控制设备时，检测电路13可以停止用于检测照射信息的控制。此外，在驱动电路10或读取电路12中，可以开始用于从每个像素1读取用于放射线图像的信号的操作准备。

以此方式，当将放射线的照射信息与放射线图像分开检测时，驱动电路10在彼此不同的定时处驱动连接到公用列信号线3的像素1a和像素1b。另外，检测电路13基于根据从像素1a输出的信号的信号Output1和根据从像素1b输出的信号的信号Output2检测照射信息。这使得能够在抑制读取电路12的电路规模的同时，抑制叠加在从像素1a和像素1b输出的信号上的偏移或串扰的影响并且准确地获得放射线的照射信息。因此，在放射线摄像装置100中，可更准确地执行用于AEC的控制，并且对于用户来说实现具有更高可用性的放射线摄像装置100。

图4是示出根据图1A中所示的放射线摄像装置100的变型的放射线摄像装置100’的等效电路图。在图4中所示的放射线摄像装置100’中，用于允许检测电路13获得放射线的照射信息的像素是除上述像素1a和像素1b之外还包括像素1c和像素1d的四个像素。除了用于允许检测电路13获得放射线的照射信息的像素数不同之外，放射线摄像装置100’可以与上述放射线摄像装置100相同。下面将主要描述与放射线摄像装置100的差异，并且将适当地省略对可与放射线摄像装置100中的组件类似的组件的描述。

在放射线摄像装置100’中，像素1c和像素1d对放射线的灵敏度彼此不同。这里将假设像素1d对放射线的灵敏度低于像素1c来进行描述。例如，像素1c可以与上述像素1a具有相同的配置，并且像素1d可以与上述像素1b具有相同的配置。例如，在像素1a和像素1c中，遮光层22可以不布置在闪烁体与转换元件20之间，而在像素1b和像素1d中，遮光层22可以布置在闪烁体与转换元件20之间。另外，在这种情况下，多个像素1中除像素1a至像素1d以外的像素可以与像素1a和像素1c具有相同的配置。

像素1c和像素1d连接到多条列信号线3中与列信号线3a不同的列信号线3b，并且分别连接到多条驱动线6中彼此不同的驱动线6a和驱动线6b。在图4中所示的配置中，像素1d连接到多条驱动线6中与像素1a所连接的驱动线相同的驱动线6a，像素1c连接到多条驱动线6中与像素1b所连接的驱动线相同的驱动线6b。然而，本发明并不局限于此，并且驱动电路10只需要能够在彼此不同的定时处驱动像素1c和1d。另一方面，如将由稍后描述的操作所指示的那样，为了提高时间分辨率，驱动电路10可以被配置为在同一定时处驱动像素1a和像素1d，并且在同一定时处驱动像素1b和像素1c。然而，本发明并不局限于此，并且像素1a至像素1d可以在不同的定时处被驱动。如果像素1a和像素1b可在彼此不同的定时处输出信号，并且像素1c和像素1d可在彼此不同的定时处输出信号，则可如上所述准确地获得放射线的照射信息。

在图4中所示的配置中，当驱动线6a被激活时，同时将信号从像素1a和像素1d传送到读取电路12。当驱动线6b被激活时，同时将信号从像素1b和像素1c传送到读取电路12。在这种情况下，交替获取从像素1a与像素1b的组合输出的信号之间的差和从像素1c与像素1d的组合输出的信号之间的差。这样可在不改变时钟速率的情况下，使检测电路13获取放射线的照射信息的时间分辨率是图3中所示操作的两倍。例如，如果放射线源的输出很小，并且根据放射线照射的信号逐渐变大，则在接近的定时但并非同时地进行从像素1a读取信号和从像素1b读取信号。出于此原因，串扰量可能不同，并且照射信息检测的精度可能降低。在这种情况下，可通过提高时间分辨率来抑制照射信息检测精度的降低。

图5是示出当检测电路13将放射线的照射信息与放射线图像分开检测时，放射线摄像装置100的操作的定时图。“Vg1”、“Vg2”、“SH”和“RES”与图3中的“Vg1”、“Vg2”、“SH”和“RES”类似。列信号线3a的“Output1”是由读取电路12从像素1a读取并传送到检测电路13的信号，而列信号线3a的“Output2”是由读取电路12从像素1b读取并传送到检测电路13的信号。这些类似于图3中的“Output1”和“Output2”。列信号线3a的“Out1-Out2”是表示根据从像素1a输出的信号的信号Output1与根据从像素1b输出的信号的信号Output2之间的差(Output1-Output2)的信号。列信号线3b的“Output3”是由读取电路12从像素1d读取并传送到检测电路13的信号，而列信号线3b的“Output4”是由读取电路12从像素1c读取并传送到检测电路13的信号。列信号线3b的“Out4-Out3”是表示根据从像素1c输出的信号的信号Output3与根据从像素1d输出的信号的信号Output4之间的差(Output4-Output3)的信号。“Out”是通过叠加“Out1-Out2”和“Out4-Out3”而获得的信号。信号Out1-Out2、信号Out4-Out3和信号Out可通过例如检测电路13的算术电路2使用信号Output1到信号Output4来进行计算。检测电路13基于信号Out检测放射线的照射信息。

像素1a(像素1d)和像素1b(像素1c)可能因曝光装置中不同的晶体管布置或错位而具有不同的重叠电容或寄生电容。出于此原因，像素1a(像素1d)和像素1b(像素1c)的偏移分量也可能不同。在这种情况下，信号Out1-Out2(信号Out4-Out3)中的偏移分量校正可能不足，并且可能无法高精度地检测放射线的照射信息。因此，例如，需要没有事先进行放射线照射而获得的偏移数据。但是，可通过将信号Out1-Out2和信号Out4-Out3叠加来高精度地校正偏移分量。

图6是示出从图4中所示的像素1a到像素1d输出的信号Output1到信号Output4的操作和校正示例的图。如果不进行放射线照射，则输出偏移数据1(偏移数据4)作为来自像素1a(像素1c)的信号Output1(Output4)。另一方面，如果进行放射线照射，则信号Output1(Output4)是通过将偏移数据1(偏移数据4)添加到放射线数据而获得的输出。由于像素1b(像素1d)被遮光，因此不会生成对应于放射线的电荷，并且输出偏移数据2(偏移数据3)作为来自像素1b(像素1d)的信号Output2(Output3)。

在图4中所示的配置中，由于在像素1a和像素1d中可能以几乎类似的方式出现错位，因此除了遮光层外，诸如金属层的重叠等布置几乎相同。出于此原因，偏移数据1和偏移数据3具有几乎相同的值。如像素1a与像素1d之间的关系一样，像素1b的偏移数据2和像素1c的偏移数据4具有几乎相同的值。如图6中所示，如果偏移数据1(偏移数据3)大于偏移数据2(偏移数据4)，则信号Out1-Out2是通过将偏移数据1与偏移数据2之间的差添加到放射线数据中获得的输出。另外，信号Out4-Out3是通过从放射线数据中减去偏移数据3与偏移数据4之间的差获得的输出。但是，当添加信号Out1-Out2和信号Out4-Out3时，删除了无法校正的偏移数据1与偏移数据2之间的差以及偏移数据3与偏移数据4之间的差，并且可获取具有添加的像素1a和像素1c的放射线数据的信息。因此，可高精度地检测放射线的照射信息。

如果可校正像素1a(像素1d)与像素1b(像素1c)的偏移分量之间的差，则信号Out的获取并不限于上述操作和校正方法。例如，获取信号Out3-Out4(Output3-Output4)作为根据从像素1c输出的信号的信号Output3与根据从像素1d输出的信号的信号Output4之间的差。在这种情况下，可基于信号Out1-Out2与信号Out3-Out4之间的差，准确地校正像素1a(像素1d)与像素1b(像素1c)的偏移分量之间的差。

检测电路13获取从像素1a和像素1b的组合输出的信号与像素1c和像素1d的组合输出的信号之间的差作为信号Out，所述两个组合连接到两条列信号线3a和3b。在这种情况下，从具有高灵敏度的像素1a和像素1c(从具有低灵敏度的像素1b和像素1d)交替读取信号。读取电路12交替地将根据从像素1a(像素1b)读取的信号的信号Output1(信号Output2)和根据从像素1c(像素1d)读取的信号的信号Output3(信号Output4)传送到检测电路13。因此，检测电路13可交替地获得信号Out1-Out2和信号Out4-Out3。因此，与图3中所示的操作相比，可以相同的时钟速率、以两倍大的时间分辨率获得检测电路13用以检测放射线的照射信息的信号Out。这样使得能够抑制叠加在从像素1a到像素1d输出的信号上的偏移或串扰的影响，提高时间分辨率，并且在抑制读取电路12的电路规模的同时准确地获得放射线的照射信息。因此，可更准确地执行用于AEC的控制，并且对于用户来说实现具有更高可用性的放射线摄像装置100’。

在图4中所示的配置中，像素1a到像素1d连接到彼此相邻的列信号线3a和列信号线3b。然而，本发明并不局限于此，可以在列信号线3a与列信号线3b之间布置一条或多条列信号线3。另外，在图4中所示的配置中，像素1a到像素1d布置在一个像素行(AEC行)上。如上所述，可以基于从布置在以下行上的像素1输出的信号，生成放射线图像：所述行为布置有多个像素1中的像素1a到像素1d的像素行以外的行。因此，如果像素1a到像素1d布置在同一像素行上，则要校正或插值的AEC行数量变小，因此，生成放射线图像时的校正精度变高。然而，本发明并不局限于此，并且可适当地选择用以布置像素1a到像素1d的位置。像素1c和像素1d可以如参照图1B和图1C描述的像素1a和像素1b一样布置在同一列上，也可以布置在彼此不同的行且彼此不同的列上。像素1a到像素1d可以布置在不同的行上。

另外，在图1A至图1C以及图4中所示的配置中，一对灵敏度彼此不同的像素1a和像素1b(像素1c和像素1d)布置在一条列信号线3上。然而，本发明并不局限于此。多对像素1a和像素1b可以布置在一条列信号线3上。在这种情况下，可以与驱动开关元件21同步地，从连接到一条列信号线3的多个像素1a(像素1b)读取信号(模拟加法)。另一选择是，例如，可以在彼此不同的定时处从连接到一条列信号线3的多个像素1a(像素1b)读取信号，并且信号值可以通过检测电路13的算术电路2进行积分(数字加法)。

下面将参照图7示例性地描述合并有上述放射线摄像装置100或100’的放射线摄像系统。X射线管6050生成的X射线6060穿过患者或被摄体6061的胸部6062并进入放射线摄像装置100或100’，所述X射线管6050充当用于向放射线摄像装置100或100’发射放射线的放射线源。入射的X射线包括患者或被摄体6061的内部身体信息。在放射线摄像装置100或100’中，闪烁体对应于X射线6060的进入而发射光，并且发射的光通过转换元件20进行光电转换从而获得电信息。该信息被转换为数字数据，由充当信号处理单元的图像处理器6070进行图像处理，并且可在控制室中充当显示单元的显示器6080上观察。

另外，该信息可通过诸如电话网络6090的传输处理单元被传送到远程位置。这样允许在医生办公室或在其他地方中充当显示单元的显示器6081上显示信息，并且允许在远程位置的医生进行诊断。此外，所述信息可记录在诸如光盘的记录介质上，并且胶片显影冲洗机6100也可将信息记录在充当记录介质的胶片6110上。

虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但是应理解本发明并不局限于所公开的示例性实施例。应给予随附权利要求范围最宽泛的解释，以涵盖所有这些变型以及等效结果和功能。

Claims (17)

1.一种放射线摄像装置，所述放射线摄像装置包括：

多个像素，所述多个像素被布置为形成多个行和多个列；

驱动电路，所述驱动电路被配置为经由沿行方向延伸的多条驱动线来控制所述多个像素；

读取电路，所述读取电路被配置为经由多条列信号线读取由所述多个像素生成的信号；以及

检测电路，所述检测电路被配置为基于所述读取电路读取的所述信号，将放射线的照射信息与放射线图像分开检测，

其中，所述多条列信号线中的每一者连接到所述多个像素中布置在沿所述行方向彼此相邻的两个像素列上的像素，

所述多个像素包括对放射线的灵敏度彼此不同的第一像素和第二像素，

所述第一像素和所述第二像素连接到所述多条列信号线中的共用列信号线，并且连接到所述多条驱动线中彼此不同的驱动线，并且

当检测所述照射信息时，

所述驱动电路被配置为在彼此不同的定时处，驱动所述第一像素和所述第二像素，并且

所述检测电路被配置为基于从所述第一像素输出的信号和从所述第二像素输出的信号，检测所述照射信息。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，当检测所述照射信息时，所述检测电路被配置为基于从所述第一像素输出的所述信号与从所述第二像素输出的所述信号之间的差，检测所述照射信息。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述多个像素中，沿所述行方向彼此相邻并且连接到所述共用列信号线的两个像素具有跨所述共用列信号线线对称或点对称的配置。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一像素和所述第二像素布置在同一行上。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一像素和所述第二像素布置在同一列上。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一像素和所述第二像素布置在彼此不同的行且彼此不同的列上。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，

所述多个像素包括对放射线的灵敏度彼此不同的第三像素和第四像素，

将所述共用列信号线定义为第一列信号线，

所述第三像素和所述第四像素连接到所述多条列信号线中与所述第一列信号线不同的第二列信号线，并且连接到所述多条驱动线中彼此不同的驱动线，并且

当检测所述照射信息时，

所述驱动电路被配置为在彼此不同的定时处，驱动所述第三像素和所述第四像素，并且

所述驱动电路被配置为进一步基于从所述第三像素输出的信号和从所述第四像素输出的信号，检测所述照射信息。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，当检测所述照射信息时，所述驱动电路被配置为在同一定时处驱动所述第一像素和所述第三像素，并且被配置为在同一定时处驱动所述第二像素和所述第四像素。

9.根据权利要求3所述的装置，其中，

所述多个像素包括对放射线的灵敏度彼此不同的第三像素和第四像素，

将所述共用列信号线定义为第一列信号线，

所述第三像素和所述第四像素连接到所述多条列信号线中与所述第一列信号线不同的第二列信号线，

所述第三像素连接到所述多条驱动线中与所述第一像素所连接的驱动线相同的驱动线，

所述第四像素连接到所述多条驱动线中与所述第二像素所连接的驱动线相同的驱动线，并且

当检测所述照射信息时，所述驱动电路被配置为进一步基于从所述第三像素输出的信号和从所述第四像素输出的信号，检测所述照射信息。

10.根据权利要求7所述的装置，其中，当检测所述照射信息时，所述检测电路被配置为进一步基于从所述第三像素输出的所述信号和从所述第四像素输出的所述信号之间的差，检测所述照射信息。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，当检测所述照射信息时，所述检测电路被配置为基于从所述第一像素输出的所述信号与从所述第二像素输出的所述信号之间的差以及从所述第三像素输出的所述信号与从所述第四像素输出的所述信号之间的差，检测所述照射信息。

12.根据权利要求7所述的装置，其中，

所述第一像素对放射线的灵敏度比所述第二像素高，并且

所述第三像素对放射线的灵敏度比所述第四像素低。

13.根据权利要求7所述的装置，其中，基于从布置在以下像素行上的像素输出的信号，生成所述放射线图像：所述像素行为布置有所述多个像素中的所述第一像素、所述第二像素、所述第三像素和所述第四像素的像素行以外的像素行。

14.根据权利要求7所述的装置，所述装置还包括：

闪烁体，所述闪烁体被布置为覆盖所述多个像素；以及

遮光层，所述遮光层被布置在所述第二像素与所述闪烁体之间以及所述第四像素与所述闪烁体之间。

15.根据权利要求1所述的装置，其中，基于从布置在以下像素行上的像素输出的信号，生成所述放射线图像：所述像素行为布置有所述多个像素中的所述第一像素和所述第二像素的像素行以外的像素行。

16.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括：

闪烁体，所述闪烁体被布置为覆盖所述多个像素，以及

遮光层，所述遮光层被布置在所述第二像素与所述闪烁体之间。

17.一种放射线摄像系统，所述放射线摄像系统包括：

根据权利要求1至16中任一项所述的放射线摄像装置；以及

信号处理单元，所述信号处理单元被配置为处理从所述放射线摄像装置输出的信号。