CN118215861A - 具有屏蔽电子器件层的图像传感器 - Google Patents

Abstract

一种成像系统(500)，包括图像传感器(510)，所述图像传感器包括：M个辐射检测器(100)的堆栈，每个所述辐射检测器包括(A)辐射吸收层(110)和(B)被配置为处理在所述辐射吸收层(110)中产生的电信号的电子器件层(120)，M为大于1的整数；以及分别用于所述M个辐射检测器(100)的M个电子器件层(120)的M个准直器区域(515)，其中存在用于所述图像传感器(510)的参考直线(519)，使得对于所述M个电子器件层(120)中的每个电子器件层(120)，与所述每个电子器件层(120)相交且平行于所述参考直线(519)的每条直线(519)与对应的准直器区域(515)相交，并且其中对于所述M个辐射吸收层(110)中的每个辐射吸收层(110)，与所述每个辐射吸收层(110)相交且平行于所述参考直线(519)的每条直线(519)不与所述M个准直器区域(515)的任何准直器区域相交。

Description

具有屏蔽电子器件层的图像传感器

【背景技术】

辐射探测器是测量辐射特性的装置。该特性的示例可以包括辐射的强度、相位和偏振的空间分布。由辐射检测器测量的辐射可以是已经透过物体的辐射。辐射检测器测量的辐射可以是电磁辐射，例如红外光、可见光、紫外光、X射线或γ射线。辐射可以是其他类型的，例如α射线和β射线。成像系统可以包括一个或多个图像传感器，每个图像传感器可以具有一个或多个辐射检测器。

【发明内容】

本文公开了一种成像系统，所述成像系统包括图像传感器，所述图像传感器包括：M个辐射检测器的堆栈，每个所述辐射检测器包括(A)辐射吸收层和(B)被配置为处理在所述辐射吸收层中产生的电信号的电子器件层，M为大于1的整数；以及分别用于所述M个辐射检测器的M个电子器件层的M个准直器区域，其中存在用于所述图像传感器的参考直线，使得对于所述M个电子器件层中的每个电子器件层，与所述每个电子器件层相交且平行于所述参考直线的每条直线与对应的准直器区域相交，并且其中对于所述M个辐射吸收层中的每个辐射吸收层，与所述每个辐射吸收层相交且平行于所述参考直线的每条直线不与所述M个准直器区域的任何准直器区域相交。

在一方面，所述M个准直器区域分别位于所述M个电子器件层上。

在一方面，所述成像系统还包括辐射源，其中所述M个准直器区域中的每个准直器区域相对于所述辐射源完全遮蔽对应的电子器件层。

在一方面，所述M个准直器区域中的每个准直器区域具有板的形状，所述板的厚度与所述对应的电子器件层的厚度相同。

在一方面，所述M个辐射吸收层和所述M个电子器件层以交替方式布置。

在一方面，所述M个准直器区域包含钨。

在一方面，对于所述M个辐射检测器中的每个辐射检测器，所述每个辐射检测器的所述辐射吸收层被配置为响应于入射X射线光子产生电信号，并且其中所述每个辐射检测器的所述电子器件层被配置为处理产生的电信号。

在一方面，所述M个辐射吸收层中的每个辐射吸收层包括布置在多个传感元件列中的多个传感元件，其中对于所述M个辐射吸收层中的每个辐射吸收层的每个传感元件列，所述成像系统被配置为将所述每个传感元件列中的电压超过预定阈值电压的传感元件的最终电压相加，并且其中平行于所述参考直线的一直线与所述每个传感元件列的所有传感元件都相交。

在一方面，对所述每个传感元件列中的最终电压超过所述每个传感元件列中的第二传感元件的最终电压至少预定电压容差值的第一传感元件不进行所述最终电压的所述相加，其中所述第一传感元件与所述第二传感元件相邻，并且其中所述第二传感元件位于所述第一传感元件与所述M个准直器区域之间。

在一方面，对所述每个传感元件列中的最终电压超过相邻传感元件列中的第二传感元件的最终电压至少预定电压容差值的第一传感元件不进行所述最终电压的所述相加，其中垂直于所述参考直线的一直线与所述第一传感元件和所述第二传感元件都相交。

在一方面，所述M个辐射吸收层中的每个辐射吸收层包括布置在多个传感元件列中的多个传感元件，其中所述图像传感器的所述传感元件列布置在相邻传感元件列的多个传感元件列组中，其中对于所述图像传感器的每个传感元件列组，所述成像系统被配置为将所述每个传感元件列组中的电压超过预定阈值电压的传感元件的最终电压相加，其中所述每个传感元件列组包括N个传感元件列，N为大于1的整数，并且其中对于所述每个传感元件列组中的每个传感元件列，平行于所述参考直线的一直线与所述每个传感元件列中的所有传感元件都相交。

本文公开了一种方法，所述方法包括：利用成像系统的图像传感器接收入射辐射，所述图像传感器包括：M个辐射检测器的堆栈，每个所述辐射检测器包括(A)辐射吸收层和(B)被配置为处理在所述辐射吸收层中产生的电信号的电子器件层，M为大于1的整数；以及分别用于所述M个辐射检测器的M个电子器件层的M个准直器区域，其中存在用于所述图像传感器的参考直线，使得对于所述M个电子器件层中的每个电子器件层，与所述每个电子器件层相交且平行于所述参考直线的每条直线与对应的准直器区域相交，并且其中对于所述M个辐射吸收层中的每个辐射吸收层，与所述每个辐射吸收层相交且平行于所述参考直线的每条直线不与所述M个准直器区域的任何准直器区域相交。

在一方面，所述M个准直器区域分别位于所述M个电子器件层上和其中。

在一方面，所述M个准直器区域中的每个准直器区域相对于同一辐射源完全遮蔽对应的电子器件层。

在一方面，所述M个准直器区域中的每个准直器区域具有板的形状，所述板的厚度与所述对应的电子器件层的厚度相同。

在一方面，所述M个辐射吸收层和所述M个电子器件层以交替方式布置。

在一方面，所述M个准直器区域包括钨。

在一方面，对于所述M个辐射检测器中的每个辐射检测器，所述每个辐射检测器的所述辐射吸收层被配置为响应于入射X射线光子产生电信号，并且其中所述每个辐射检测器的所述电子器件层被配置为处理产生的电信号。

在一个方面，所述M个辐射吸收层中的每个辐射吸收层包括布置在多个传感元件列中的多个传感元件，其中所述方法还包括：对于所述M个辐射吸收层中的每个辐射吸收层的每个传感元件列，利用所述成像系统将所述每个传感元件列中的电压超过预定阈值电压的传感元件的最终电压相加，并且其中平行于所述参考直线的一直线与所述每个传感元件列的所有传感元件都相交。

在一方面，对所述每个传感元件列中的最终电压超过所述每个传感元件列中的第二传感元件的最终电压至少预定电压容差值的第一传感元件不进行所述最终电压的所述相加，其中所述第一传感元件与所述第二传感元件相邻，并且其中所述第二传感元件位于所述第一传感元件与所述M个准直器区域之间。

在一方面，对所述每个传感元件列中的最终电压超过相邻传感元件列中的第二传感元件的最终电压至少预定电压容差值的第一传感元件不进行所述最终电压的所述相加，其中垂直于所述参考直线的一直线与所述第一传感元件和所述第二传感元件都相交。

在一方面，所述M个辐射吸收层中的每个辐射吸收层包括布置在多个传感元件列中的多个传感元件，其中所述图像传感器的所述传感元件列布置在相邻传感元件列的多个传感元件列组中，其中所述方法还包括：对于所述图像传感器的每个传感元件列组，利用所述成像系统将所述每个传感元件列组中的电压超过预定阈值电压的传感元件的最终电压相加，其中所述每个传感元件列组包括N个传感元件列，N为大于1的整数，并且其中对于所述每个传感元件列组中的每个传感元件列，平行于所述参考直线的一直线与所述每个传感元件列中的所有传感元件都相交。

【附图说明】

图1示意性地示出了根据实施例的辐射检测器。

图2示意性地示出了根据实施例的辐射检测器的简化剖视图。

图3示意性地示出了根据实施例的辐射检测器的详细剖视图。

图4示意性地示出了根据替代实施例的辐射检测器的详细剖视图。

图5示意性地示出了根据实施例的包括图像传感器的成像系统。

图6示出了概括成像系统的运行的流程图。

【具体实施方式】

辐射检测器

图1示意性地示出了作为示例的辐射检测器100。辐射检测器100可以包括像素150(也称为传感元件150)的阵列。该阵列可以是矩形阵列(如图1所示)、蜂窝阵列、六边形阵列或任何其他合适的阵列。图1的示例中的像素150的阵列具有4行和7列；然而，一般来说，像素150的阵列可以具有任意数量的行和任意数量的列。

每个像素150可以被配置为检测入射在其上的来自辐射源(未示出)的辐射，并且可以被配置为测量辐射的特性(例如，粒子的能量、波长和频率)。辐射可以包括诸如光子和亚原子粒子之类的粒子。每个像素150可以被配置为在一段时间内对入射在其上的能量落入多个能量区间中的辐射粒子的数量进行计数。所有像素150可以被配置为在同一时间段内对多个能量区间内的入射在其上的辐射粒子的数量进行计数。当入射的辐射粒子具有相似的能量时，像素150可以仅仅被配置为在一段时间内对入射在其上的辐射粒子的数量进行计数，而不测量单个辐射粒子的能量。

每个像素150可以具有其自己的模数转换器(ADC)，其被配置为将表示入射辐射粒子的能量的模拟信号数字化为数字信号，或者将表示多个入射辐射粒子的总能量的模拟信号数字化为数字信号。像素150可以被配置为并行操作。例如，当一个像素150测量入射辐射粒子时，另一个像素150可能正在等待辐射粒子的到达。像素150可以不必是可单独寻址的。

这里描述的辐射检测器100可以具有诸如X射线望远镜、X射线乳房X线照相术、工业X射线缺陷检测、X射线显微镜或显微射线照相术、X射线铸件检查、X射线无损检测、X射线焊接检查、X射线数字减影血管造影等之类的应用。使用该辐射检测器100代替照相板、照相胶片、光激励荧光板(PSP plate)、X射线图像增强器、闪烁体或其他半导体X射线检测器可能是合适的。

图2示意性地示出了根据实施例的图1的辐射检测器100沿线2-2的简化剖视图。具体地，辐射检测器100可以包括辐射吸收层110和用于处理或分析入射辐射在辐射吸收层110中产生的电信号的电子器件层120(其可以包括一个或多个ASIC或专用集成电路)。辐射检测器100可以包括或不包括闪烁体(未示出)。辐射吸收层110可以包括诸如硅、锗、GaAs、CdTe、CdZnTe或其组合之类的半导体材料。半导体材料对于感兴趣的辐射可以具有高质量衰减系数。

作为示例，图3示意性地示出了图1的辐射检测器100沿线2-2的详细剖视图。具体地，辐射吸收层110可以包括由第一掺杂区111、第二掺杂区113的一个或多个离散区114形成的一个或多个二极管(例如p-i-n或p-n)。第二掺杂区113可以通过可选的本征区112而与第一掺杂区111分开。离散区114可以通过第一掺杂区111或本征区112彼此分开。第一掺杂区111和第二掺杂区113可以具有相反类型的掺杂(例如，第一掺杂区111是p型，第二掺杂区113是n型，或者，第一掺杂区111是n型，第二掺杂区113是p型)。在图3的示例中，第二掺杂区113的每个离散区域114与第一掺杂区111和可选的本征区112形成二极管。即，在图3的示例中，辐射吸收层110具有多个二极管(更具体地，7个二极管对应于图1的阵列中的一行的7个像素150，为简单起见，图3中仅标记了其中的2个像素150)。多个二极管可以具有电触点119A作为共用(公共)电极。第一掺杂区111也可以具有多个离散部分。

电子器件层120可以包括适合于处理或解释由入射在辐射吸收层110上的辐射产生的信号的电子系统121。电子系统121可以包括诸如滤波器网络、放大器、积分器和比较器之类的模拟电路，或者诸如微处理器和存储器之类的数字电路。电子系统121可以包括一个或多个ADC(模数转换器)。电子系统121可以包括由各像素150共用的部件或专用于单个像素150的部件。例如，电子系统121可以包括专用于每个像素150的放大器和在所有像素150之间共用的微处理器。电子系统121可以通过通孔131电连接到像素150。通孔之间的空间可以使用填充材料130填充，这可以增加电子器件层120与辐射吸收层110的连接的机械稳定性。其它接合技术可以在不使用通孔131的情况下将电子系统121连接到像素150。

当来自辐射源(未示出)的辐射撞击包括二极管的辐射吸收层110时，辐射粒子可以被吸收并且通过多种机制产生一个或多个电荷载流子(例如，电子、空穴)。电荷载流子可以在电场下漂移到其中一个二极管的电极。该电场可以是外部电场。电触点119B可以包括多个离散部分，每个离散部分与离散区114电接触。术语“电触点”可以与词语“电极”互换使用。在一个实施例中，电荷载流子可以在多个方向上漂移，并使得由单个辐射粒子产生的电荷载流子基本上不被两个不同的离散区114共用(这里“基本上不被......共用”意指相比于这些电荷载流子的其余部分，这些电荷载流子中的少于2％、少于0.5％、少于0.1％或少于0.01％的电荷载流子流向一个不同的离散区114)。由入射在这些离散区114中的一个离散区114的占用空间(footprint)的周围的辐射粒子产生的电荷载流子基本上不与这些离散区114中的另一个离散区114共用。与离散区114相关联的像素150可以是该离散区114周围的区域，在该区域中，由入射到其中的辐射粒子产生的基本上全部(多于98％、多于99.5％、多于99.9％或者多于99.99％)的电荷载流子流向该离散区114。即，这些电荷载流子中的少于2％、少于1％、少于0.1％或少于0.01％的电荷载流子流出该像素150。

图4示意性地示出了根据替代实施例的图1的辐射检测器100沿线2-2的详细剖视图。更具体地，辐射吸收层110可以包括诸如硅、锗、GaAs、CdTe、CdZnTe或其组合之类的半导体材料的电阻器，但不包括二极管。半导体材料对于感兴趣的辐射可以具有高质量衰减系数。在一个实施例中，图4的电子器件层120在结构和功能方面类似于图3的电子器件层120。

当辐射撞击包括电阻器但不包括二极管的辐射吸收层110时，它可以被吸收并通过多种机制产生一个或多个电荷载流子。辐射粒子可以产生10到100000个电荷载流子。电荷载流子可以在电场下漂移到电触点119A和119B。该电场可以是外部电场。电触点119B可以包括多个离散部分。在一个实施例中，电荷载流子可以在多个方向上漂移，并使得由单个辐射粒子产生的电荷载流子基本上不被电触点119B的两个不同的离散部分共用(这里“基本上不被......共用”意指相比于这些电荷载流子的其余部分，这些电荷载流子中的少于2％、少于0.5％、少于0.1％或少于0.01％的电荷载流子流向一个不同的离散部分)。由入射在电触点119B的这些离散部分中的一个离散部分的占用空间的周围的辐射粒子产生的电荷载流子基本上不与电触点119B的这些离散部分中的另一个离散部分共用。与电触点119B的一个离散部分相关联的像素150可以是该离散部分周围的区域，在该区域中，由入射到其中的辐射粒子产生的基本上全部(多于98％、多于99.5％、多于99.9％或者多于99.99％)的电荷载流子流向电触点119B的该离散部分。即，这些电荷载流子中的少于2％、少于0.5％、少于0.1％或少于0.01％的电荷载流子流出与电触点119B的该一个离散部分相关联的像素。

成像系统和图像传感器

图5示意性地示出了根据实施例的成像系统500。在一个实施例中，成像系统500可以包括图像传感器510、计算机520和辐射源530。

在一个实施例中，辐射源530可以向物体540发送辐射束532，然后发送到图像传感器510。换句话说，物体540位于辐射源530和图像传感器510之间。辐射束532可以包括X射线。

在一个实施例中，图像传感器510可以包括5个辐射检测器100的堆栈。在一个实施例中，5个辐射检测器100的5个辐射吸收层110和5个电子器件层120可以如图所示按交替方式布置。换句话说，从右到左是辐射吸收层110，然后是电子器件层120，然后是辐射吸收层110，然后是电子器件层120，以此类推。

在一个实施例中，图像传感器510还可以包括分别用于5个电子器件层120的5个准直器区域515。在一个实施例中，5个准直器区域515可以如图所示分别位于5个电子器件层120上。在一个实施例中，5个准直器区域515可以如图所示分别位于5个电子器件层120上且与5个电子器件层120直接物理接触。在一个实施例中，准直器区域515可以包括阻挡和吸收X射线的材料，例如钨。

在一个实施例中，存在用于图像传感器510的参考直线519，使得对于5个电子器件层120中的每个电子器件层，与所述每个电子器件层相交且平行于参考直线519的任何(即，每条)直线都与对应的准直器区域515相交。

例如，对于辐射检测器100.1的电子器件层120.1，与电子器件层120.1相交且平行于参考直线519的任何直线与对应的准直器区域515.1相交。结果，平行于参考直线519并瞄准电子器件层120.1的来自辐射源530的辐射束532的辐射被准直器区域515.1阻挡，因此被防止撞击电子器件层120.1。

在一个实施例中，对于5个辐射吸收层110中的每个辐射吸收层，与所述每个辐射吸收层相交且平行于参考直线519的任何(即，每条)直线不与5个准直器区域515的任何准直器区域相交。

例如，对于辐射检测器100.1的辐射吸收层110.1，与辐射吸收层110.1相交且平行于参考直线519的任何直线不与5个准直器区域515的任何准直器区域相交。结果，平行于参考直线519并瞄准辐射吸收层110.1的来自辐射源530的辐射束532的辐射不被任何准直器区域515(包括准直器区域515.1)阻挡，因此可以撞击辐射吸收层110.1。

在一个实施例中，计算机520可以电连接到图像传感器510的5个电子器件层120。在一个实施例中，计算机520可以接收和处理来自电子器件层120的数据以生成物体540的图像。

本说明书中的术语“图像”不限于辐射特性(例如强度)的空间分布。例如，术语“图像”还可以包括物质或元素的密度的空间分布。

成像系统的运行

在一个实施例中，成像系统500可以如下地运行。在一个实施例中，辐射源530可以向物体540发送辐射束532，然后发送到图像传感器510。在一个实施例中，辐射束532可以包括平行于参考直线519的X射线。

结果，准直器区域515阻止辐射束532进入5个电子器件层120，但不阻止辐射束532撞击5个辐射吸收层110。撞击5个辐射吸收层110的入射辐射在5个辐射吸收层110中产生电信号。作为响应，在一个实施例中，5个电子器件层120可以监控和处理这些电信号并相应地生成数据。作为响应，在一个实施例中，计算机520可以接收和处理由5个电子器件层120产生的数据并生成物体540的图像。

概括操作的流程图

图6示出了概括根据实施例的上述图5的成像系统500的运行的流程图600。在步骤610中，成像系统的图像传感器接收入射辐射。例如，在上述实施例中，参考图5，成像系统500的图像传感器510接收辐射束532的入射辐射。

此外，在步骤610中，图像传感器包括M个辐射检测器的堆栈，每个辐射检测器包括(A)辐射吸收层和(B)被配置为处理在辐射吸收层中产生的电信号的电子器件层，M是大于1的整数。例如，在上述实施例中，参考图5，图像传感器510包括5个辐射检测器100的堆栈，每个辐射检测器100包括(A)辐射吸收层110和(B)被配置为处理在辐射吸收层110中产生的电信号的电子器件层120(这里，M＝5>1)。

此外，在步骤610中，图像传感器还包括分别用于M个辐射检测器的M个电子器件层的M个准直器区域。例如，在上述实施例中，参考图5，图像传感器510还包括分别用于5个辐射检测器100的5个电子器件层120的5个准直器区域515。

此外，在步骤610中，存在用于图像传感器的参考直线，使得对于M个电子器件层中的每个电子器件层，与所述每个电子器件层相交且平行于参考直线的每条直线都与对应的准直器区域相交。例如，在上述实施例中，参考图5，对于电子器件层120.1，与电子器件层120.1相交且平行于参考直线519的任何直线与对应的准直器区域515.1相交。

此外，在步骤610中，对于M个辐射吸收层中的每个辐射吸收层，与所述每个辐射吸收层相交且平行于参考直线的每条直线不与M个准直器区域中的任何准直器区域相交。例如，在上述实施例中，参考图5，对于辐射吸收层110.1，与辐射吸收层110.1相交且平行于参考直线519的任何直线不与5个准直器区域515中的任何准直器区域相交。

其它实施例

准直器区域完全遮蔽电子器件层

在一个实施例中，参考图5，图像传感器510和辐射源530可以使得5个准直器区域515中的每个准直器区域相对于辐射源530完全遮蔽对应的电子器件层120。换句话说，5个准直器区域515中的每个准直器区域完全屏蔽对应的电子器件层120免受辐射源530的辐射。例如，准直器区域515.1完全阻止来自辐射源530的辐射撞击对应的电子器件层120.1。

准直器区域—形状和厚度

在一个实施例中，参考图5，5个准直器区域515中的每个准直器区域具有板的形状，所述板的厚度与对应的电子器件层120的厚度相同。例如，准直器区域515.5具有板的形状，该板的厚度515w与对应的电子器件层120.5的厚度120w相同。

图像生成—将最终电压相加

在一个实施例中，参考图5，成像系统500可以如下地生成物体540的图像。具体地，辐射源530可以将辐射束532发送到物体540，然后发送到图像传感器510。

在一个实施例中，关于辐射检测器100.1，电子器件层120.1可以监测对应的辐射吸收层110.1的每个传感元件150的电压。传感元件150的电压可以是传感元件150的电触点119B(图3和图4)的电压。

在一个实施例中，如果电子器件层120.1发现辐射吸收层110.1的传感元件150的电压在时间点T1处超过预定阈值电压Vt，则电子器件层120.1可以在时间点T2处测量传感元件150的电压，该时间点T2在T1之后预定的时间延迟。该测量电压可以被称为最终电压。在传感元件150的最终电压被测量之后，传感元件150中的产生传感元件150的最终电压的电荷载流子可以被放电。

在一个实施例中，计算机520可以将测量的同一传感元件列的传感元件150的最终电压相加。请注意，这些传感元件150的电压超过预定阈值电压Vt。

例如，参考图5，假设Vt＝2V，并且辐射束532的X射线光子(未示出)进入辐射吸收层110.1的最右边的传感元件列。最右边的传感元件列包括7个传感元件150(4,7)至150(4,1)。进一步假设由最右边的传感元件列的传感元件150(4,7)、150(4,6)、150(4,5)和150(4,4)中的光子产生的电荷载流子足以使这4个传感元件的电压超过Vt。结果，电子器件层120.1测量这4个传感元件150(4,7)、150(4,6)、150(4,5)和150(4,4)的4个最终电压。假设测量的传感元件150(4,7)、150(4,6)、150(4,5)和150(4,4)的最终电压分别为6V、5V、8V和3V。然后，计算机520将4个最终电压相加在一起，得到光子电压值。具体地，与该光子和最右边的传感元件列相关的光子电压值为6V+5V+8V+3V＝22V。

假设另一个X射线光子稍后进入同一最右边的传感元件列。在一个实施例中，成像系统500可以执行上述相同的操作，并为该光子和该最右边的传感元件列确定另一个光子电压值。

在一个实施例中，对于曝光时间段，计算机520可以将与最右边的传感元件列和在曝光时间段期间进入最右边的传感元件列的所有光子相关的所有光子电压值相加。结果，所有这些光子电压值的总和表示在曝光时间段期间撞击最右边的传感元件列的所有光子的总能量。

例如，假设在曝光时间段期间，辐射束532的30个光子一个接一个地进入最右边的传感元件列。结果，成像系统500确定与这30个光子相关的30个光子电压值。所有这30个光子电压值的总和表示在曝光时间段期间进入最右边的传感元件列的所有30个光子的总能量。

在一个实施例中，成像系统500可以对图像传感器510的其他19个传感元件列执行上述相同的操作。结果，因为图像传感器510具有5×4＝20个传感元件列，所以20个传感元件列的20个总和表示物体540的图像的20个图像元素的值。请注意，图像传感器510的每个传感元件列对应于物体540的图像的一个图像元素。

忽略不良传感元件——与同一列中的正上方传感元件进行比较

在一个实施例中，上述在同一传感元件列中的传感元件的最终电压相加可能不适用于不良传感元件。在一个实施例中，如果传感元件150的最终电压超过同一传感元件列中的正上方传感元件150的最终电压至少预定电压容差值，则可以将该传感元件150视为不良传感元件。

例如，假设预定电压容差值为1V，并假设传感元件150(4,7)、150(4,6)、150(4,5)和150(4,4)的最终电压分别为6V、5V、8V和3V。因为当传感元件的深度增加时传感元件150的最终电压应该降低，所以传感元件150(4,5)可以被视为不良传感元件，因为它的最终电压(8V)超过了最右边的传感元件列中的正上方传感元件150(4,6)的最终电压(5V)至少1V。

在一个实施例中，在将传感元件列的最终电压相加时可以忽略不良传感元件150的最终电压。在上面的示例中，计算机520可以针对最右边的传感元件列相加6V+5V+3V＝14V(即，不良传感元件150(4,5)的最终电压(8V)被忽略)。

替代实施例

不良传感元件——与相同深度的相邻传感元件进行比较

在上述实施例中，如果传感元件150的最终电压超过同一传感元件列中的正上方传感元件的最终电压至少预定电压容差值，则将该传感元件150视为不良。在替代实施例中，如果传感元件150的最终电压超过相邻传感元件列中的处于相同深度的传感元件的最终电压至少预定电压容差值，则可以将该传感元件150视为不良。

在上述示例中，假设预定电压容差值为1V，并且传感元件150(3,5)的最终电压为4V。然后，可以将传感元件150(4,5)视为不良传感元件，因为其最终电压(8V)超过传感元件150(3，5)的最终电压(4V)至少1V。请注意，传感元件150(3,5)属于相邻的传感元件列,并且,与传感元件150(4,5)处于相同深度。还要注意，因为传感元件150(3,5)和150(4,5)处于相同深度，所以，存在垂直于参考直线519且与传感元件150(3,5)和150(4,5)都相交的直线。

列组与各个列相比

在上述实施例中，计算机520将测量的同一传感元件列的传感元件150的最终电压相加。在替代实施例中，在所有其他事情相同的情况下，计算机520可以将测量的同一传感元件列组的传感元件的最终电压相加。传感元件列组可以包括辐射吸收层110的多个相邻的传感元件列。

例如，辐射吸收层110.1的4个传感元件列可以被划分为2个传感元件列组，每个传感元件列组具有2个相邻的传感元件列。具体地，第一传感元件列组可以包括左侧2个传感元件列，第二传感元件列组可以包括右侧2个传感元件列。图像传感器510的其他4个辐射吸收层110可以以类似的方式被划分为传感元件列组。结果，图像传感器510总共具有2×5＝10个传感元件列组，每个传感元件列组具有2个相邻的传感元件列。结果，物体540的最终图像应该具有2×5＝10个图像元素(图像的每个图像元素对应于一个传感元件列组)。

尽管本文已经公开了各个方面和实施例，但其他方面和实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。本文所公开的各个方面和实施例是出于说明的目的而不旨在限制，真实范围和精神由所附权利要求指示。

Claims (22)

1.一种成像系统，包括图像传感器，所述图像传感器包括：

M个辐射检测器的堆栈，每个所述辐射检测器包括(A)辐射吸收层和(B)被配置为处理在所述辐射吸收层中产生的电信号的电子器件层，M为大于1的整数；以及

分别用于所述M个辐射检测器的M个电子器件层的M个准直器区域，

其中，存在用于所述图像传感器的参考直线，使得对于所述M个电子器件层中的每个电子器件层，与所述每个电子器件层相交且平行于所述参考直线的每条直线与对应的准直器区域相交，并且

其中，对于所述M个辐射吸收层中的每个辐射吸收层，与所述每个辐射吸收层相交且平行于所述参考直线的每条直线不与所述M个准直器区域的任何准直器区域相交。

2.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述M个准直器区域分别位于所述M个电子器件层上并与所述M个电子器件层直接物理接触。

3.根据权利要求1所述的成像系统，还包括辐射源，

其中，所述M个准直器区域中的每个准直器区域相对于所述辐射源完全遮蔽对应的电子器件层。

4.根据权利要求1所述的成像系统，

其中，所述M个准直器区域中的每个准直器区域具有板的形状，所述板的厚度与所述对应的电子器件层的厚度相同。

5.根据权利要求1所述的成像系统，

其中，所述M个辐射吸收层和所述M个电子器件层以交替方式布置。

6.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述M个准直器区域包含钨。

7.根据权利要求1所述的成像系统，

其中，对于所述M个辐射检测器中的每个辐射检测器，所述每个辐射检测器的所述辐射吸收层被配置为响应于入射X射线光子产生电信号，并且

其中，所述每个辐射检测器的所述电子器件层被配置为处理产生的电信号。

8.根据权利要求1所述的成像系统，

其中，所述M个辐射吸收层中的每个辐射吸收层包括布置在多个传感元件列中的多个传感元件，

其中，对于所述M个辐射吸收层中的每个辐射吸收层的每个传感元件列，所述成像系统被配置为将所述每个传感元件列中的电压超过预定阈值电压的传感元件的最终电压相加，并且

其中，平行于所述参考直线的一直线与所述每个传感元件列的所有传感元件都相交。

9.根据权利要求8所述的成像系统，

其中，对所述每个传感元件列中的最终电压超过所述每个传感元件列中的第二传感元件的最终电压至少预定电压容差值的第一传感元件不进行所述最终电压的所述相加，

其中，所述第一传感元件与所述第二传感元件相邻，并且

其中，所述第二传感元件位于所述第一传感元件与所述M个准直器区域之间。

10.根据权利要求8所述的成像系统，

其中，对所述每个传感元件列中的最终电压超过相邻传感元件列中的第二传感元件的最终电压至少预定电压容差值的第一传感元件不进行所述最终电压的所述相加，并且

其中，垂直于所述参考直线的一直线与所述第一传感元件和所述第二传感元件都相交。

11.根据权利要求1所述的成像系统，

其中，所述M个辐射吸收层中的每个辐射吸收层包括布置在多个传感元件列中的多个传感元件，

其中，所述图像传感器的所述传感元件列布置在相邻传感元件列的多个传感元件列组中，

其中，对于所述图像传感器的每个传感元件列组，所述成像系统被配置为将所述每个传感元件列组中的电压超过预定阈值电压的传感元件的最终电压相加，

其中，所述每个传感元件列组包括N个传感元件列，N为大于1的整数，并且

其中，对于所述每个传感元件列组中的每个传感元件列，平行于所述参考直线的一直线与所述每个传感元件列中的所有传感元件都相交。

12.一种方法，包括：

利用成像系统的图像传感器接收入射辐射，所述图像传感器包括：

M个辐射检测器的堆栈，每个所述辐射检测器包括(A)辐射吸收层和(B)被配置为处理在所述辐射吸收层中产生的电信号的电子器件层，M为大于1的整数；以及

分别用于所述M个辐射检测器的M个电子器件层的M个准直器区域，

其中，存在用于所述图像传感器的参考直线，使得对于所述M个电子器件层中的每个电子器件层，与所述每个电子器件层相交且平行于所述参考直线的每条直线与对应的准直器区域相交，并且

其中，对于所述M个辐射吸收层中的每个辐射吸收层，与所述每个辐射吸收层相交且平行于所述参考直线的每条直线不与所述M个准直器区域的任何准直器区域相交。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述M个准直器区域分别位于所述M个电子器件层上并与所述M个电子器件层直接物理接触。

14.根据权利要求12所述的方法，

其中，所述M个准直器区域中的每个准直器区域相对于同一辐射源完全遮蔽对应的电子器件层。

15.根据权利要求12所述的方法，

其中，所述M个准直器区域中的每个准直器区域具有板的形状，所述板的厚度与所述对应的电子器件层的厚度相同。

16.根据权利要求12所述的方法，

其中，所述M个辐射吸收层和所述M个电子器件层以交替方式布置。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述M个准直器区域包含钨。

18.根据权利要求12所述的方法，

其中，对于所述M个辐射检测器中的每个辐射检测器，所述每个辐射检测器的所述辐射吸收层被配置为响应于入射X射线光子产生电信号，并且

其中，所述每个辐射检测器的所述电子器件层被配置为处理产生的电信号。

19.根据权利要求12所述的方法，

其中，所述M个辐射吸收层中的每个辐射吸收层包括布置在多个传感元件列中的多个传感元件，

其中，所述方法还包括：对于所述M个辐射吸收层中的每个辐射吸收层的每个传感元件列，利用所述成像系统将所述每个传感元件列中的电压超过预定阈值电压的传感元件的最终电压相加，并且

其中，平行于所述参考直线的一直线与所述每个传感元件列的所有传感元件都相交。

20.根据权利要求19所述的方法，

其中，对所述每个传感元件列中的最终电压超过所述每个传感元件列中的第二传感元件的最终电压至少预定电压容差值的第一传感元件不进行所述最终电压的所述相加，

其中，所述第一传感元件与所述第二传感元件相邻，并且

其中，所述第二传感元件位于所述第一传感元件与所述M个准直器区域之间。

21.根据权利要求19所述的方法，

其中，对所述每个传感元件列中的最终电压超过相邻传感元件列中的第二传感元件的最终电压至少预定电压容差值的第一传感元件不进行所述最终电压的所述相加，并且

其中，垂直于所述参考直线的一直线与所述第一传感元件和所述第二传感元件都相交。

22.根据权利要求12所述的方法，

其中，所述M个辐射吸收层中的每个辐射吸收层包括布置在多个传感元件列中的多个传感元件，

其中，所述图像传感器的所述传感元件列布置在相邻传感元件列的多个传感元件列组中，

其中，所述方法还包括：对于所述图像传感器的每个传感元件列组，利用所述成像系统将所述每个传感元件列组中的电压超过预定阈值电压的传感元件的最终电压相加，

其中，所述每个传感元件列组包括N个传感元件列，N为大于1的整数，并且

其中，对于所述每个传感元件列组中的每个传感元件列，平行于所述参考直线的一直线与所述每个传感元件列中的所有传感元件都相交。