CN1252981C - 放射线摄像装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种放射线摄像装置，不必高速驱动，就可调整(AEC控制)入射的光量或放射线量。在同一衬底上，与具有配置在输入图像信息变换部内的第1变换元件(101)的象素(103)独立地，配置用于检测入射到变换部的放射线总照射量的第2光电变换元件(108)，由此，不必为了调整输入的放射线量而高速读取来自第1变换元件101的输出，因为不必另外设置调整放射线量用的传感器，所以可简单地构成放射线摄像装置。

Description

放射线摄像装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种放射线摄像装置及其驱动方法，尤其是涉及适用于由放射线形成像的装置及其驱动方法、以及输出对应于入射放射线的图像信息的放射线摄像装置及其驱动方法。
背景技术
近年来，医疗业界对X射线图像信息数字化的要求日益增加。若实现该数字化，则医师可实时了解最佳角度下的患者的X射线图像信息，可使用磁光盘等媒体来记录及管理得到的X射线图像信息。另外，若利用传真或其它通信方式等，还可在短时间内向世界中任何医院发送患者的X射线图像信息。
另外，在以建筑物主体等物体内部检查为代表的非破坏检查等中，用于X射线摄影的各种设备的设置和必需的部位的摄影也不能太频繁。
因此，在这种领域中，对实时提供期望部位的X射线图像信息的要求高。所以，提议用CCD固体摄像元件或非晶硅传感器取代胶卷的X射线摄像装置。
下面，说明我们以前提议的放射线摄像装置的一个实例。
图11是表示二维面积传感器结构的电路图。另外，图12A、12B是相当于二维面积传感器的一个象素的各构成元件的平面图和截面图，图12A是其平面图，图12B是其截面图。
在图11的放射线摄像装置中，由纵向4单元、横向4个单元总计16个象素二维地构成象素1103，且该象素1103由传感器元件1101和连接的传送用晶体管1102作为一组构成。
另外，传感器元件1101连接在偏压单元1104上，传送用晶体管1102的栅极通过栅极线与移位寄存器1105连接。另外，传送用晶体管1102的输出信号通过信号输出线传送到放大器·多路复用器·A/D变换器1106，依次进行信号处理。另外，复位单元1107连接到传送用晶体管1102的信号输出线上。
图11中用虚线包围的部分在大面积的同一绝缘衬底1108上形成，图12A中示出相当于其中一个象素部分的平面图。
如图12A所示，形成光电变换元件1101、TFF(薄膜晶体管)1102、及SIG信号布线。另外，图12B中示出在图12A中的虚线A-B之间示出的部分的截面图。
根据图12B所示的层结构，在绝缘衬底1上同时层叠构成光电变换元件1101、TFT1102及信号布线SIG。它们通过仅在绝缘衬底1上按共同的下部金属层2、氮化硅层(SiN)7、i层4、n层5及上部金属层6的顺序层叠，并蚀刻各层来形成。之后，形成P层23、I层24、N层25作为光电变换元件1101，在其上形成由ITO等构成的上部电极层26。
另外，在象素上部形成钝化用氮化硅膜(SiN)8与将CsI、Gd2O2S等放射线波长变换为可见光的荧光体12。若向放射线摄像装置入射包含像信息的X射线13，则由荧光体12变换为像信息光14，该光入射到光电变换元件S11。
下面，说明放射线摄像装置中，自动控制从X射线源照射的X射线曝光的X射线自动曝光控制装置(AEC)。
通常，对于具有二维配置传感器的放射线摄像装置，必需调整(AEC控制)输入的光量。可将其分类为下面的两种。
(1)与放射线摄像装置独立地设置AEC控制用传感器。
(2)高速读取放射线摄像装置内的全部或部分传感器，作为AEC控制用信号。
以前，在把输入的X射线图案二维图像化的二维传感器的前面，配置多个X射线衰减为5％左右的薄型AEC控制用传感器，由这些AEC控制用传感器的输出来停止X射线的曝光，得到适于图像化的X射线量。作为这里使用的AEC控制用传感器，使用在电离室中直接抽出作为电荷、或用光纤将荧光体光抽出到外部并由光电倍增器变换为电荷的传感器。
但是，如上所述，对于二维配置的放射线摄像装置，在设置其它AEC控制用传感器来调整(AEC控制)输入光量或放射线量的情况下，AEC控制用传感器的配置成为问题。即，通常AEC控制必需的信息位于被摄物的中央部分，为了图像摄像用传感器摄像无阻碍，在配置AEC控制用传感器中，必需其它光学单元，或光学衰减非常小的AEC控制用传感器。
另外，在使用全部象素的情况下，可由象素数量较少的传感器来进行AEC控制，但象素数量超过2000×2000个的传感器必需高速驱动用电路，导致装置整体的成本上升。
另外，因为必需高速驱动，所以对于放射线摄像装置的传感器而言，难以使电荷的积累时间及电荷的传送时间、电容复位时间等时间充分，结果，存在所谓导致摄像图像的画质下降的问题。
发明内容
鉴于上述问题提出本发明，其目的在于提供一种放射线摄像装置及其驱动方法，不必高速驱动就可调整(AEC控制)入射的光量或放射线量。
本发明提供一种放射线摄像装置，在衬底上具有具备多个象素的变换部，上述象素各具有将入射的放射线变换为电信号的第1光电变换元件和连接在上述第1光电变换元件上的开关元件，该放射线摄像装置是对应于入射到上述变换部的放射线量输出图像信息的放射线用平板检测器，其特征在于具有：为了检测入射到上述变换部内的放射线的总照射量和/或放射线的入射和停止而在上述衬底上的上述变换部内的上述象素之间配置的、将入射的放射线变换为电信号的第2光电变换元件；和与上述笫2光电变换元件连接，处理检测的信号的处理电路部，该处理电路部包括：加法单元，将来自上述第2光电变换元件的输出电荷相加；积分单元，将由上述加法单元相加后的电荷积分；比较单元，将由上述积分单元积分后的值与预定阈值相比较；和放射线遮断单元，在上述比较单元判断为上述积分值比上述阈值大时，停止向上述变换部照射放射线。
本发明提供一种放射线摄像装置的驱动方法，该放射线摄像装置输出对应于由在衬底上的配置的具备多个象素的变换部得到的入射的放射线量的图像信息，上述象素各具有将入射的放射线变换为电信号的第1光电变换元件和连接在上述第1光电变换元件上的开关元件，该驱动方法的特征在于：对应于来自与上述笫1光电变换元件分离地在上述衬底上配置的、将入射的放射线变换为电信号的第2光电变换元件的输出，由与上述笫2光电变换元件连接的处理电路部检测放射线的总照射量放射线的入射、和放射线的停止中的至少一种。
本发明提供一种放射线摄像装置，输出对应于入射的放射线的图像信息，其特征在于，包括：衬底；在上述衬底上具备多个象素的变换部，上述象素各具有将入射的放射线变换为电信号的笫1光电变换元件和连接于上述第1光电变换元件的开关元件；和总照射量检测单元，其具备：设置在上述衬底上的上述变换部内的上述象素之间、将入射的放射线变换为电信号的第2光电变换元件；和与上述笫2光电变换元件连接，检测入射到上述变换部内的放射线总照射量的处理电路部，在对应于入射到上述第1光电变换元件的放射线量而输出图像信息的定时，使上述第2光电变换元件的放射线检测成为关状态。
在本发明的放射线摄像装置的一个形态中，上述笫2光电变换元件具有TFT结构，上述处理电路部通过使上述第2光电变换元件的源极及漏极接地或使两者处于同一电位，使上述第2光电变换元件的放射线检测成为关状态。
在本发明的放射线摄像装置的一形态中，上述处理电路部在向外部抽出来自上述笫2光电变换元件的电信号时，作为电流抽出上述电信号。
在本发明的放射线摄像装置的一形态中，上述处理电路部包括：加法单元，将来自上述第2光电变换元件的输出电荷相加；积分单元，积分由上述加法单元相加的电荷；比较单元，将由上述积分单元积分的值与预定阈值相比；和放射线遮断单元，在上述比较单元判断为上述积分值比上述阈值大时，停止向上述变换单元照射放射线。
在本发明的放射线摄像装置的一形态中，在上述衬底上的多个部位设置上述第2光电变换元件，上述处理电路部从多个第2光电变换元件中选择最佳部位的上述笫2光电变换元件，检测放射线照射量。
在本发明的放射线摄像装置一形态中，上述第1光电变换元件具有MIS型半导体结构。
本发明提供一种放射线摄像装置的驱动方法，该放射线摄影装置输出对应于入射的放射线的图像信息，其特征在于：在对应于入射到设置在衬底止、将入射的放射线变换为电信号的第1光电变换元件的放射线量而输出图像信息的定时，使设置在上述衬底上的多个上述第1光电变换元件之间的、将入射的放射线变换为电信号的第2光电变换元件的放射线检测成为关状态。
从下述参照附图的描述中，本发明的其它特征和优点变得显而易见，其中，在所有图中，相似的附图标记表示相同或相似的部分。
附图说明
结合构成说明书一部分的附图说明本发明的实施例，并与描述一起来解释本发明的原理。
图1是实施例1的放射线摄像装置的电路图。
图2是实施例2的放射线摄像装置的电路图。
图3A、3B是实施例2的放射线摄像装置中相当于一个象素的各构成元件的平面图和截面图。
图4是实施例3的放射线摄像装置的电路图。
图5A、5B是实施例3的放射线摄像装置中相当于一个象素的各构成元件的平面图和截面图。
图6是实施例4的放射线摄像装置的系统构成图。
图7是实施例5的放射线摄像装置的电路图。
图8是实施例6的放射线摄像装置的电路图。
图9是实施例7的放射线摄像装置的电路图。
图10是实施例8的放射线摄像装置的电路图。
图11表示现有实例，是表示二维面积传感器构成的电路图。
图12A、12B表示现有实例，是相当于图1的二维传感器中的一个象素的各构成元件的平面图及截面图。
图13是本实施例中第2光电变换元件的配置镜象图。
图14是实施例9的放射线摄像装置的电路图。
图15A、15B是相当于实施例9的放射线摄像装置中的一个象素的各构成元件的平面图和截面图。
图16是实施例11的放射线摄像装置的电路图。
图17是实施例12的放射线摄像装置的电路图。
图18是实施例13的放射线摄像装置的电路图。
图19是实施例14的放射线摄像装置的电路图。
图20是表示本发明实施例15中第2光电变换元件的处理电路部的电路图。
图21是本发明实施例16的放射线摄像装置的电路图。
图22是本发明实施例16的放射线摄像装置的时序图。
具体实施方式
现在根据附图来详细描述本发明的最佳实施例。
下面，参照附图说明本发明的放射线摄像装置及其驱动方法的实施例。
(实施例1)
下面，根据图1说明本发明的实施例1。
图1是本实施例的放射线摄像装置的电路图。如图1所示，本实施例的放射线摄像装置，通过把由第1光电变换元件101和与其连接的作为传送用开关元件的晶体管102构成的象素103，纵向4个单元、横向4个单元共计16个象素二维地构成。
另外，第1光电变换元件101连接于第1偏压单元104，晶体管102的栅极在每行中通过栅极线G1-G4与移位寄存器105连接。另外，晶体管102的输出信号在每列中通过信号线S1-S4传送到放大器·多路复用器·A/D变换器106，依次进行信号处理。另外，复位单元107连接到晶体管102每列中的信号线S1-S4上。
并且，配置图1中用斜线加阴影线的细长形状第2光电变换元件108，该元件的形状与通常用于拍摄图像用的第1光电变换元件101不同。
第1光电变换元件101是图1中着灰色的元件部分，按等间距间隔p配置成4个×4个的二维状，连接于第1偏压单元104。
通过晶体管102读取由对应于由移位寄存器105选择的行的第1光电变换元件101生成的电荷，传送到放大器·多路复用器·A/D变换器106，由放大器(AMP)选择放大，之后，由A/D变换器进行变换。
在读取后，由复位单元107进行电荷复位动作。其中，有时根据放射线摄像装置的构造可不必进行该动作。
在象素103之间、且在列方向的信号线(S2与S3)之间细长配置第2光电变换元件108。这里，因为第2光电变换元件108与第1光电变换元件101配置在同一平面内，所以相邻第2光电变换元件108配置的第1光电变换元件101’比其它第1光电变换元件101的面积小。
第2光电变换元件108连接于第2偏压单元109，在其电荷读取时，可以不由移位寄存器105进行选择，而总是对应于入射光量来输出电荷。因此，总是施加一定电位。由该第2光电变换元件108检测的电荷由第2放大器(AMP)110放大，通过将输出相加后，检测放射线的总照射量。
根据本实施例，因为将AEC控制用传感器(第2光电变换元件108)形成在光电变换衬底111内，所以不必另外设置AEC控制用传感器，可使放射线检测装置小型化，另外，可简化电路构成。另外，将AEC控制用传感器用于图像信息的传感器(第1光电变换元件101)作为其它构成，由于通过另外设置处理电路部，不必高速驱动来读取电荷，所以可防止摄像图像的画质下降。
另外，通过与行方向的驱动布线交叉并横跨多个象素、并平行于列方向的信号线S1-S4来配置AEC控制用传感器(第2光电变换元件108)，不设置与列方向信号线S1-S4交叉的部分，由于信号线S1-S4中没有寄生多余的电容，所以可进行SN比高的输出信号读取。另外，为了在与信号线平行的方向上横跨多个象素来配置，最好在比放射线照射量宽的区域内平均化后检测。
(实施例2)
下面，根据图2及图3A、3B来说明本发明的实施例2。
图2是本实施例的放射线摄像装置的电路图。另外，图3A、3B是相当于放射线摄像装置中的一个象素的各构成元件的平面图和截面图，图3A是平面图，图3B是图3A中虚线A-B之间的部分的截面图。
在本实施例中，第1光电变换元件201为PIN构连开关元件202由TFT(薄膜晶体管)形成。另外，开关元件202的栅极通过栅极线G1-G3连接于移位寄存器208。另外，来自开关元件202的输出信号通过信号线S1-S3输出到外部。
在配置在衬底上的光电变换电路部203内，沿通常的象素信号线方向，横跨多个象素来配置第2光电变换元件204，该元件比通常用于读取图像用的第1光电变换元件201细长。尤其是，在本实施例中，以梳形形状形成。
因为第2光电变换元件204与第1光电变换元件201配置在同一平面内，所以与其邻接配置的第1光电变换元件201’形成为比其它第1光电变换元件201的面积小，可通过读取后的图像修正来弥补该面积减少部分。
第2光电变换元件204与用于得到图像信息的第1偏压电源205独立，连接于第2偏压电源206，总是对应于入射光量来输出电荷。因此，总是处于施加偏压的状态。另外，由放大器(AMP 2)207来放大电荷。
图3A、3B是相当于放射线摄像装置中的一个象素的各构成元件及第2光电变换元件204的平面图和截面图，图3A是平面图，图3B是截面图。
这里，作为AEC控制用传感器的第2光电变换元件204的层构成，是去除TFT202的下部金属层2后的构成。下面展示其形成方法。
首先，在作为绝缘材料的玻璃衬底1上，通过溅射等，堆积约50nm的Cr，形成下部金属层2，之后，通过光刻法进行布图，蚀刻不要的面积。由此，形成TFT202的栅极。
接着，通过CVI)在同一真空内分别堆积约200nm、500nm、50nm的氮化硅膜(SiN)7、i层4、n层5。各层中，对于TFT202而言，氮化硅膜(SiN)7作为栅极绝缘膜，i层4作为半导体层，n层5作为欧姆触点层。此外，第2光电变换元件204中，氮化硅膜(SiN)7作为下部栅极绝缘层，i层4作为光电变换半导体层，n层5作为欧姆触点层。
堆积各层后，通过溅射等堆积约1000nm的Al。
并且，通过光刻法进行布图，蚀刻去除不要的面积。从而，与作为TFT202主电极的源极一起，形成成为漏极、信号线SIG的上部金属层6。另外，在第2光电变换元件204中形成上部电极30。
之后，形成P层23、I层24、N层25，作为第1光电变换元件201’，并在其上形成由ITO等构成的上部电极层26。
并且，用RIE仅蚀刻TFT202的沟道部中的n层5，之后，蚀刻不要的层，分离各元件。
通过上述制作工艺，制作第1光电变换元件201’、TFT202、第2光电变换元件204。以上，虽对一个象素进行说明，但不用说，即使对其它象素而言，也可同时形成。
另外，为了提高持久性，在各元件上部形成覆盖氮化硅膜(SiN)等钝化膜8，并且，形成CsI、Gd2O2S等作为波长变换体的荧光体12。
在本实施例中，因为作为AEC控制用传感器的第2光电变换元件204只要仅分离入射放射线的总照射量即可，所以在放射线照射中，总是施加偏压。因此，由于可以用去除TFT202的下部金属层2的构成来制作第2光电变换元件204，所以可简化制作过程，可实现成本降低。
(实施例3)
下面，根据图4及图5A、5B来说明本发明的实施例3。
图4是本实施例的放射线摄像装置的电路图。另外，图5A、5B是相当于放射线摄像装置中的一个象素的各构成元件的平面图和截面图，图5A表示平面图，图5B表示截面图。在本实施例中，第1光电变换元件401由MIS型构造构成，开关元件402由TFT构成。
在本实施例中也是，邻接第2光电变换元件403配置的第1光电变换元件401’的面积比其它第1光电变换元件401的面积小。
第2光电变换元件403连接于第2偏压电源206，在读取时，不必由移位寄存器208来选择，总是施加偏压，以对应于入射光量来输出电荷。另外，由放大器(AMP 2)207来放大第2光电变换元件403生成的电荷。
图5A、5B是包含第2光电变换元件403和与其邻接的第1光电变换元件401’的一个象素的平面图和截面图，图5A是平面图，图5B是截面图。下面表示其形成方法。
首先，在作为绝缘材料的玻璃衬底1上，通过溅射等，堆积约50nm的Cr，形成下部金属层2，之后，通过光刻法进行布图，蚀刻不要的面积。此时，去除形成第2光电变换元件403的区域的下部电极层2。从而，形成光电变换元件401’的下部电极、TFT402的栅极和电容407的下部电极。
接着，通过CVD在同一真空内分别堆积约200nm、500nm、50nm的氮化硅膜(SiN)7、i层4、n层5。各层在光电变换元件401’中，氮化硅膜(SiN)7作为下部绝缘层，i层4作为光电变换半导体层，n层5作为空穴注入阻止层。另外，在TFT402中，氮化硅膜(SiN)7作为栅极绝缘膜，i层4作为半导体层，n层5作为欧姆触点层。并且，在电容407中，氮化硅膜(SiN)7、i层4、n层5作为中间层，在第2光电变换元件403中，氮化硅膜(SiN)7作为下部绝缘层，i层4作为光电变换半导体层，n层5作为欧姆触点层。
另外，它们还用作信号布线SIG的交叉部绝缘层。
各层的厚度不限于此，作为二维面积传感器，虽通过使用的电压、电流、电荷、入射光量等来最佳设计，但电子和空穴至少不能通过氮化硅膜(SiN)7，另外，为了用作TFT402的栅极绝缘膜，厚度必需大于50nm。
在堆积各层后，通过溅射等堆积约1000nm的Al，作为上部金属层6。并且，通过光刻法来进行布图，蚀刻去除不要的面积。从而，与作为光电变换元件401’的上部电极、TFT402的主电极的源极一起，形成漏极、电容407的上部电极、信号布线SIG，另外，在第2光电变换元件403中形成上部电极30。这里，也可根据元件特性而仅在第1及第2光电变换元件401’、403的上部电极中设置ITO等。
并且，用RIE仅蚀刻TFT402的沟道部中的n层5，之后，蚀刻不要的氮化硅层(SiN)7、i层4、n层5，分离各元件。
通过上述制作工艺，制作第1光电变换元件401’、TFT402、第2光电变换元件403及电容407。以上，虽对一个象素进行说明，但不用说，即使对其它象素而言，也可同时形成。
另外，为了提高持久性，在各元件上部形成覆盖氮化硅(SiN)等钝化膜8，并且，形成CsI、Gd2O2S等构成波长变换体的荧光体12。
这里，作为AEC控制用传感器的第2光电变换元件403中的层构成，如上所述，是去除了第1光电变换元件401’、TFT402及电容407的下部金属层2后的层构成。
因此，由于AEC控制用传感器(第2光电变换元件403)只要仅分离入射放射线的总照射量即可，所以可以与第1光电变换元件401’及开关元件402等的层构成一起制作，故可简化AEC控制用传感器的制作过程，实现成本降低。
(实施例4)
下面，根据图6来说明本发明的实施例4。
图6是本实施例的放射线摄像装置的系统构成图。从X射线发生部601射出的X射线由未图示的荧光部变换为可见光，具有像信息的放射线入射到二维传感器602。
另外，在向二维传感器602入射的同时，还向形成于传感器衬底中的作为AEC控制用传感器的第2光电变换元件的第1光电变换部603、第2光电变换部604、第3光电变换部605照射变换为可见光的光。
作为AEC控制用传感器的第2光电变换元件的各光电变换部603-605，分别配置在传感器衬底内的不同部位。例如，可举出图13所示那样的带状AEC控制用传感器(第2光电变换元件)组L、R、C的集合。
从各光电变换部603-605中抽出第2光电变换元件的各光电变换部603-605从入射光发生的电荷，由各加法部606-608对每个组进行相加。这里的加法方法除单纯相加外，也可如图13所示，对6条带进行加权后再相加。这些由各加法部606-608相加的电荷分别由各积分部609-611积分，各积分输出输入选择部612。
选择部612控制是选择性地使用还是相加使用作为各积分部609-611的3个沟道的积分输出。该控制依赖于被摄影的部位，例如，若是胸部正面摄影，则选择组L与组R的输出大的一方，若是腹部或胸部侧面摄影，则可单独采用组C的输出。
比较部614比较选择部612选择的输出和来自阈值设定部613的预定阈值。若比该阈值大，则驱动X射线遮断部615，使来自X射线发生部601的照射停止。一旦X射线停止照射，则结束二维传感器602的积分，来自二维传感器602的数据在进行AD变换后，传送到存储器616后被存储。存储在存储器616中的数据由通过系统总线617连接的系统控制部6198控制，进行读取等。
由此，通过使用第2光电变换元件，利用其输出，可进行X射线照射停止的控制，同时，由此早期结束二维传感器602的积分，可限制二维传感器602中存储的不要的偏移电荷。
另外，通过与X射线照射停止一致，进行数据的获得，可早期进行摄影图像的显示。
(实施例5)
下面，根据图7来说明本发明的实施例5。
图7是本实施例的放射线摄像装置的电路图。另外，向上述实施例1中的图1中说明过的构成要素标以相同符号，下面，说明与上述实施例1的不同点。
在本实施例中，作为AEC控制用传感器的第2光电变换元件701是4个象素大小(从端象素到端象素)。
从而，与信号线S1-S4平行方向的宽度比象素103的间距小，另一侧宽度因为跨跃4个象素，所以为象素103间距的约4倍。由此，与信号线S1-S4不交叉的方向上宽度大，通过增大作为AEC控制用传感器的第2光电变换元件701的受光面积，可使作为AEC控制用传感器的第2光电变换元件701发生的光电流增加，可使AEC控制用传感器(第2光电变换元件701)的灵敏度提高。
(实施例6)
下面，根据图8来说明本发明的实施例6。
图8是本实施例的放射线摄像装置的电路图。另外，对上述实施例1中的图1中说明过的构成要素标以相同符号，下面，说明与上述实施例1的不同点。
在本实施例中，即使配置在同一列内的第1光电变换元件，与作为AEC控制用传感器的第2光电变换元件801不相邻的第1光电变换元件，形成为通常象素的大小。
通过如此构成，可减少通过光电变换元件变小来修正第1光电变换元件输出的象素数量。
(实施例7)
下面，根据图9来说明本发明的实施例7。
图9是本实施例的放射线摄像装置的整体电路图。另外，对上述实施例1中的图1说明过的构成要素标以相同符号，下面，说明与上述实施例1的不同点。
在本实施例中，第2光电变换元件901具有与第1光电变换元件形成区域相同的长度或宽度，第1光电变换元件的大小在所有象素中相同。
由此，通过使第1光电变换元件的大小在所有象素中相同，不必进行由于第1光电变换元件中的光电变换元件大小不同而引起的输出修正。
(实施例8)
下面，根据图10来说明本发明的实施例8。
图10是本实施例的放射线摄像装置的电路图。另外，对上述实施例1中的图1说明过的构成要素标以相同符号。下面，说明与上述实施例1的不同点。
在本实施例中，在第1光电变换元件形成区域中局部设置AEC控制用第2光电变换元件，且第1光电变换元件的大小在所有象素中相同。
由此，通过使第1光电变换元件的大小在所有象素中相同，不必进行由于第1光电变换元件中的光电变换元件大小不同而引起的输出修正。
(实施例9)
下面，根据图14和图15A、15B来说明本发明的实施例9。
图14是本实施例的放射线摄像装置的电路图。另外，图15A、15B是相当于放射线摄像装置中的一个象素的各构成元件的平面图和截面图，图15A中示出平面图，图15B中示出截面图。
在本实施例中，第1光电变换元件901由MIS型构造构成，开关元件902由TFT构成。放射线摄像装置中将第1光电变换元件901、开关元件902、电容904形成为一个象素。另外，第2光电变换元件903变为TFT型构造，其栅极(下金属)成为施加偏压以成为一定电位的构造。
在本实施例中，相邻第2光电变换元件903配置的第1光电变换元件901’的面积比其它第1光电变换元件901小。
第2光电变换元件903的源极或漏极连接于第2偏压电源(Bias 2)206上，在读取时，不必由移位寄存器208进行选择，总是施加偏压，以便电荷总是对应于入射光量来输出。另外，栅极施加一定电位，在图14中，施加负偏压。由放大器(AMP2)207来放大第2光电变换元件903生成的电荷。
图15A、B是包含第2光电变换元件903和与其相邻的第1光电变换元件901’的一个象素的平面图及截面图，图15A是平面图，图15B是截面图。形成方法使用与实施例3中描述一样的方法，只要形成剩余第2光电变换元件的栅极(下电极)的结构即可。
另外，为了提高持久性，形成氮化硅(SiN)等钝化膜8来覆盖各元件的上部，并且，形成CsI、Gd2O2S等构成波长变换体的荧光体12。
在本实施例中，将第2光电变换元件903形成作为开关元件902的TFT相同的层构成，可简化工艺，并且还可稳定第2光电变换元件903的特性。
另外，最好通过在距配置第2光电变换元件903的区域近的周边汇集第2光电变换元件903中的进行向源、漏极的偏压、向栅极的偏压、信号放大等的处理电路，使布线回绕容易。
(实施例10)
下面，根据图1来说明本发明的实施例10。
图1是本实施例的放射线摄像装置的电路图。如图1所示，本实施例的放射线摄像装置中，由第1光电变换元件101和与其连接的作为传送用开关元件的晶体管102构成的象素103，由纵向4个单元、横向4个单元共计16个象素二维构成。
另外，第1光电变换元件101连接于第1偏压单元104，晶体管10的栅极在每行中通过栅极线G1-G4与移位寄存器105连接。另外，晶体管102的输出信号在每列中通过信号线S1-S4传送到放大器·多路复用器·A/D变换器106，依次进行信号处理。另外，复位单元107连接到晶体管102每列中的信号线S1-S4上。
并且，配置图1中用斜线加阴影线的细长形状第2光电变换元件108，该元件的形状与通常用于拍摄图像用的第1光电变换元件101不同。
第1光电变换元件101是图1中着灰色的元件部分，按等间距间隔p配置成4个×4个二维状，连接于第1偏压单元104。
通过晶体管102读取由对应于移位寄存器105选择行的第1光电变换元件101生成的电荷，传送到放大器·多路复用器·A/D变换器106，由放大器(AMP)选择放大，之后，由A/D变换器进行变换。
在读取后，由复位单元107进行电荷复位动作。其中，有时由于放射线摄像装置的构造也不必进行该动作。
在象素103之间、且在列方向的信号线(S2与S3)之间细长配置第2光电变换元件108。这里，因为第2光电变换元件108与第1光电变换元件101配置在同一平面内，所以相邻第2光电变换元件108配置的第1光电变换元件101’比其它第1光电变换元件101的面积小。
第2光电变换元件108连接于第2偏压单元109，在其电荷读取时，可以总是对应于入射光量来输出电荷。因此，总是施加一定电位。另外，此时，因为与象素分别设置第2光电变换元件108，所以可不使用移位寄存器来读取电荷。该第2光电变换元件108检测的电荷由第2放大器(AMP)110放大，通过将输出相加后，检测放射线的总照射量。
根据本实施例，因为将AEC控制用传感器(第2光电变换元件108)形成在光电变换衬底111内，所以不必另外设置AEC控制用传感器，可小型化放射线检测装置，另外，可简化电路构成。另外，将AEC控制用传感器用于图像信息的传感器(第1光电变换元件101)作为其它构成，由于通过分别设置不同的处理电路部，不必高速驱动来读取电荷，所以可防止摄像图像的画质下降。
另外，通过与行方向的驱动布线交叉并横跨多个象素来配置、并平行于列方向的信号线S1-S4来配置AEC控制用传感器(第2光电变换元件108)，不设置与列方向信号线S1-S4交叉的部分，由于信号线S1-S4中没有寄生多余的电容，所以可进行SN比高的输出信号读取取。另外，为了在与信号线平行的方向上横跨多个象素来配置，最好在比放射线照射量宽的区域内平均化后检测。
(实施例11)
下面，根据图16来说明本发明的实施例11。
图16表示在图14所示的第2光电变换元件903是TFT型传感器时的驱动电路部与处理电路部。如图16所示，本实施例的放射线摄像装置具备作为TFT型的第2光电变换元件S100、运算放大器OP100、电源M100和反馈电阻R100。
作为放射线摄像装置的驱动方法，首先，在作为TFT的第2光电变换元件S100的源极与漏极之间施加偏压，将栅极固定在一定电位。
接着，若在该状态下入射信号光，则发生光电流，向反馈电阻R100流过正的信号电荷(空穴)，所以可在运算放大器OP100的输出端子读取该光电流。此时，通过将电源M100连接在运算放大器OP100的正相输入端子上，可使作为TFT型的第2光电变换元件S100的源极电位变为电源M100的电位。
(实施例12)
下面，根据图17来说明本发明的实施例12。
图17表示图14所示的第2光电变换元件903是TFT型传感器时的驱动电路部与处理电路部，且展示了实施例10的其它形态。如图16所示，本实施例的放射线摄像装置具备作为TFT型的第2光电变换元件S200、运算放大器OP200、电源M200、开关SW200和反馈电容C200。
作为放射线摄像装置的驱动方法，首先，在作为TFT的第2光电变换元件S200的源极与漏极之间施加偏压，将栅极固定在一定电位。
接着，若在该状态下入射信号光，则发生光电流，向反馈电容C200流过正的信号电荷(空穴)，所以可在运算放大器OP200的输出端子读取存储的正的信号电荷(空穴)的总电荷量。此时，通过打开开关SW200，另外，将电源M200连接在运算放大器OP200的正相输入端子上，可使作为TFT型的第2光电变换元件S200的源极电位变为电源M100的电位。
接着，在运算放大器OP200的输出端子读取存储的正信号电荷(空穴)的总电荷量后，关闭开关SW200，使存储的总电荷复位。
(实施例13)
下面，根据图18来说明本发明的实施例13。
图18表示图14所示的第2光电变换元件903是TFT型传感器时的驱动电路部与处理电路部，且表示了实施例10的再一形态。如图18所示，本实施例的放射线摄像装置具备作为TFT型的第2光电变换元件S300、运算放大器OP300、电源M300、开关SW300和反馈电阻R300、R310。
作为放射线摄像装置的驱动方法，首先，在作为TFT的第2光电变换元件S300的源极与漏极之间施加偏压，将栅极固定在一定电位。
接着，若在该状态下入射信号光，则发生光电流，正的信号电荷(空穴)积累到反馈电容C300，所以可由运算放大器OP300以((R300+R310)/R310)的放大率来放大积累的正信号电荷(空穴)的总电荷量的电位，可在运算放大器OP300的输出端子读取放大的电位。此时，打开开关SW300。
接着，在运算放大器OP300的输出端子读取放大的电位后，关闭开关SW300，复位存储的总电荷，将作为TFT型的第2光电变换元件S300的源极固定在电源M300的一定电位上。
(实施例14)
下面，根据图19来说明本发明的实施例14。
图19表示图17所示的第2光电变换元件S200是MIS型传感器时的驱动电路部与处理电路部。如图18所示，本实施例的放射线摄像装置具备作为MIS型的第2光电变换元件S400、运算放大器OP400、电源M400、M410、晶体管T400、开关SW400和反馈电容C400。
作为放射线摄像装置的驱动方法，首先，在作为MIS的第2光电变换元件S400的上下电极间施加偏压。
接着，若在该状态下入射信号光，则发生光电流，向反馈电容C400流过正的信号电荷(空穴)，所以可在运算放大器0P400的输出端子读取积累的正的信号电荷(空穴)的总电荷量。此时，通过打开开关SW400，再将电源M400连接在运算放大器OP400的正相输入端子上，可使作为MIS型的第2光电变换元件S400的运算放大器OP400输入侧电极电位变为电源M400的电位。
接着，在运算放大器OP400的输出端子读取存储的正信号电荷(空穴)的总电荷量后，关闭开关SW400，复位(刷新)作为MIS的第2光电变换元件S400中存储的光电荷。
(实施例15)
下面，参照附图来详细说明适用本发明的实施例15。
图1是本实施例的放射线摄像装置的电路图。
如图所示，本实施例的放射线摄像装置构成为具有：由在玻璃衬底上二维(矩阵)配置多个象素103而成的变换单元，象素103由第1光电变换元件101及与其连接的作为传送用开关元件的晶体管102构成；和总照射量检测单元，其具有第2光电变换元件108，及与其连接、作为检测入射到变换单元内的放射线总照射量的处理电路部的第2放大器(AMP)110。这里，为了图示方便，示出纵向4个单元、横向4个单元共计16个象素。
另外，第1光电变换元件101连接于第1偏压单元104，晶体管102的栅极在每行通过栅极线G1-G4与移位寄存器105连接。另外，晶体管102的输出信号在每列中通过信号线S1-S4传送到放大器·多路复用器·A/D变换器106，依次进行信号处理。另外，复位单元107连接到晶体管102每列中的信号线S1-S4上。
并且，配置图1中用斜线加阴影线的细长形状第2光电变换元件108，该元件的形状与通常用于拍摄图像用的第1光电变换元件101不同。
第1光电变换元件101是图1中着灰色的元件部分，按等间距间隔p配置成4个×4个二维状，连接于第1偏压单元104。
通过晶体管102读取由对应于移位寄存器105选择行的第1光电变换元件101生成的电荷，传送到放大器·多路复用器·A/D变换器106，由放大器(AMP)选择放大，之后，由A/D变换器进行变换。
在读取后，由复位单元107进行电荷复位动作。其中，有时由于放射线摄像装置的构造也不必进行该动作。
在象素103之间、且在列方向的信号线(S2与S3)之间细长配置第2光电变换元件108。这里，因为第2光电变换元件108在与第1光电变换元件101相同的平面内配置成同层构成，所以相邻第2光电变换元件108配置的第1光电变换元件101’比其它第1光电变换元件101的面积小。
第2光电变换元件108连接于第2偏压单元109，在其电荷读取时，可以不由移位寄存器105进行选择，而总是对应于入射光量来输出电荷。因此，总是施加一定电位。由该第2光电变换元件108检测的电荷由第2放大器(AMP)110放大，通过将输出相加后，检测放射线的总照射量。
根据本实施例，因为将AEC控制用传感器(第2光电变换元件108)形成在光电变换衬底111内，所以不必另外设置AEC控制用传感器，可小型化放射线检测装置，另外，可简化电路构成。另外，将AEC控制用传感器用于图像信息的传感器(第1光电变换元件101)作为其它构成，由于通过另外设置处理电路部，不必高速驱动来读取电荷，所以可防止摄像图像的画质下降。
另外，通过与列方向的信号线S1-S4平行地配置AEC控制用传感器(第2光电变换元件108)，不设置与列方向信号线S1-S4交叉的部分，由于信号线S1-S4中没有寄生多余的电容，所以可进行SN比高的输出信号读取。
接着，说明第2光电变换元件的驱动及信号处理。
图20表示图1所示第2光电变换元件为TFT型传感器时的处理电路部。
S100是TFT型的第2光电变换元件，D表示漏极，S表示源极，G表示栅极。另外，100是图1中的第2放大器(AMP：运算放大器)，M100是电源，R100是反馈电阻。
作为实际的驱动方法，首先，在TFT型的第2光电变换元件S100的源极与漏极之间施加偏压，将栅极固定在一定电位。
若在该状态下入射信号光，则发生光电流，向反馈电阻R100流过正的信号电荷(空穴)，所以可在第2放大器110的输出端子读取光电流。此时，通过将电源M100连接于第2放大器110的正相输入端子，可使TFT型的第2光电变换元件S100的源极电位变为电源M100的电位。
另外，第2光电变换元件S100为了不影响位于周边的第1光电变换元件101的信号，在输出第1光电变换元件101读取的图像信息的定时下，将第2光电变换元件S100的各电极电位固定在地(GND)电位或一定电位，并变为关闭状态。
从而，可不影响将第1光电变换元件101读取的信号输出为图像信息的动作。
另外，通过使用第2放大器110来读取AEC控制用传感器(第2光电变换元件S100)的输出作为电流，可由第2光电变换元件S100的输出来停止X射线曝光，不仅可得到适于图像化的X射线量，还可得到曝光的X射线停止的定时。
(实施例16)
下面，说明本发明的实施例16。
图21是本实施例的放射线摄像装置的电路图。另外，图22是本实施例的放射线摄像装置的时序图。另外，图15A、15B是相当于放射线摄像装置的一个象素的各构成元件的平面图和截面图，图15A是其平面图，图15B是由图15A中的虚线A-B间示出部分的截面图。
在图21中，S11-S33为光电变换元件，C11-C33是存储用电容，T11-T33是传送用TFT。Vs是读取用电源，Vg为刷新用电源，分别通过开关SWs、SWg连接于所有光电变换元件S11-S33上。开关SWs通过反相器连接于刷新控制电路RF，SWg直接连接于刷新控制电路RF，刷新期间中，控制SWg打开，在其它期间中，控制SWs打开。1个象素由1个光电变换元件及电容、TFT构成，其信号输出通过信号布线SIG连接于检测用集成电路IC。本实施例的二维面积传感器将共计9个象素分为3个组，同时传送每组3个象素的输出，并通过信号布线，由检测用集成电路依次变换为输出后输出。另外，在横向配置1组内的3个象素，依次纵向配置3个组，从而二维配置各象素.
另外，在光电变换元件S11、S21与光电变换元件S12、S22之间配置梳状的细长形状的第2光电变换元件，该元件的形状与通常用于拍摄图像的第1光电变换元件S11-S13不同。
这里，图21中的第2光电变换元件为TFT型传感器。
图21的第2光电变换元件的漏极连接于偏置电源(Bias2)，源极与放大器(AMP2)连接，根据放射线的入射光线放大、输出产生的电荷。
此时，因为栅极电位相对于源极电位固定为负，所以在没有栅极情况下进行比较，可得到较大的光电流与暗电流比。由该大的光电流与暗电流之比，可提高第2光电变换元件的性能。
图15A、B分别是S12及S22的平面图、截面图。
这里，用SO表示AEC传感器用的第2光电变换元件，层构成与光电变换元件(S11)、电容(C11)及TFT(T1-1)一样构成。
从而，通过在AEC传感器中使用第2光电变换元件，可以低成本构成AEC传感器，可提供成本低的摄像装置。
在大面积的同一绝缘衬底上形成图中用虚线包围的部分。S11是光电变换元件，T11是TFT，C11是电容，SIG是信号布线。在本实施例中，电容C11与光电变换元件S11不特别分离元件，通过增大光电变换元件S11电极的面积来形成电容C11。
在象素上部形成钝化用氮化硅膜SiN8和CsI、Gd2O2S等荧光体12。若从上方入射包含像信息的X射线13，则由荧光体12变换为像信息光14，该光入射到光电变换元件S11。
这里，用图15A、B来依次说明各元件的形成方法。
首先，在作为绝缘材料的玻璃衬底1上，通过溅射等，堆积约50nm的Cr，作为下部金属层2，之后，通过光刻法进行布图，蚀刻不要的面积。由此，形成光电变换元件S11的下部电极、TFT·T11的栅极和电容C11的下部电极。接着，通过CVD在同一真空内分别堆积约200/500/50nm的SiN(7)/i(4)/n(5)层。各层变为光电变换元件S11的绝缘层/光电变换半导体层/空穴注入阻止层、TFT·T11的栅极绝缘膜/半导体层/欧姆触点层及电容C11的中间层。另外，还用作信号布线的交叉部绝缘层。各层的厚度不限于此，作为二维面积传感器，虽通过使用的电压、电流、电荷、入射光量等来最佳设计，但电子和空穴至少不能通过SiN，另外，为了能用作TFT的栅极绝缘膜，必需为50nm以上。
在堆积各层后，通过溅射等堆积约1000nm的Al，作为上部金属层6。并且，通过光刻法来进行布图，蚀刻不要的面积，与光电变换元件S11的上部电极、作为TFT·T11402的主电极的源极一起，形成漏极、电容C11的上部电极及信号布线SIG。
并且，由RIE仅蚀刻TFT·T11的沟道部中n层，之后，蚀刻不要的SiN(7)/i(4)/n(5)层，分离各元件。从而完成光电变换元件S11、TFT·T11及电容C11。以上，虽对第一个象素进行说明，但不用说，即使对其它象素而言，也可同时形成。
另外，为了提高持久性，通常在各元件上部形成覆盖SiN等钝化膜8，并且，形成CsI、Gd2O2S等荧光体12。
如上所述，在本实施例中，可仅由各层蚀刻来形成与光电变换元件、TFT、电容及信号布线SIG同时堆积的共通下部金属层2、SiN(7)/i(4)/n(5)层、及上部金属层6。另外，在光电变换元件S11内，注入元件层不仅在一个部位、并且在同一真空内形成。另外，也可在同一真空内形成在TFT特性上重要的栅极绝缘膜/I层界面。另外，因为电容C11的中间层包含没有因热产生泄漏的绝缘层，所以可形成良好特性的电容。
下面，用图22的时序图来说明本实施例的放射线摄像装置的动作。
首先，医师或技师为了能观察将作为诊断对象的患者即被摄体(未图示)置于X射线源(未图示)与二维面积传感器(未图示)之间进行诊断的部位，而暂停被摄体。同时，向控制面板(未图示)输入条件，以考虑到此前通过问诊等得到的患者的症状、体格、年龄或想得到的信息，得到最佳的摄影输出。由电信号将该信号电传到AE控制器(未图示)。同时，将这些条件存储在条件存储器电路(未图示)中。
在该状态下，一旦医师或持师按下摄影曝光开始键(未图示)，则开始摄影模式。首先，系统控制电路(未图示)刷新动作二维面积传感器(未图示)。这里说明刷新动作。首先，由移位寄存器SR1及SR2向控制布线g1-g3、s1-s2施加高电平。此时，传送用TFT·T11-T33与开关M1-M3为导通，所有光电变换元件S11-S33的D电极变为GND电位(因为积分检测器Amp的输入端子设置在GND电位)。
同时，刷新控制电路RF输出高电平，开关SWg为导通，所有光电变换元件S11-S33的G电极通过刷新用电源Vg变为正电位。此时，所有光电变换元件S11-S33变为刷新模式，被刷新。
接着，刷新控制电路RF输出低电平，SWs为导通，所有光电变换元件S11-S33的G电极通过读取用电源Vs变为负电位。此时，所有光电变换元件S11-S33变为光电变换模式，同时，初始化电容C11-C33。在该状态下，通过移位寄存器SR1及SR2向控制布线g1-g3、s1-s2施加低电平。此时，传送用TFT·T11-T33和开关M1-M3为截止，所有光电变换元件S11-S33的电极DC导通，但由电容C11-C13来保持电位。但是，在该时刻，因为未入射X射线，所以未向所有光电变换元件S11-S33入射光，未流过光电流。从而，刷新动作结束。
在第1光电变换元件的刷新动作间，将图2及图3A、B所示第2光电变换元件S100的各电极(源极、漏极、栅极)电位固定在GND或一定电位。从而，第1光电变换元件的刷新动作均匀刷新所有象素。
这里，将图20及图21所示第2光电变换元件S100的各电极(源极、漏极、栅极)电位设定为可光电变换的电位。具体而言，源极电位约为3V，漏极电位约为10V，栅极电位约为0V。
在该状态下，如果射出X射线，通过被摄体入射到荧光体上，则变换为光，该光分别入射到第1光电变换元件S11-S33及第2光电变换元件S100中。
当入射到第2光电变换元件S100的总光量达到某个阈值时，出现停止照射X射线的信号，X射线照射结束。由此，因为第2光电变换元件S100的作用结束，所以在该时刻，图20及图21所示第2光电变换元件S100的各电极(源极、漏极、栅极)电位设定为GND或一定电位。由此，此后不会影响将第1光电变换元件101读取的信号作为图像信息输出的动作。
根据图22的时序图来说明实际动作。
由一定量的光流向第1光电变换元件101的光电流作为电荷，分别存储在各电容C11-C33中，在X射线入射结束后仍保持。接着，二维面积传感器104进行读取动作。由移位寄存器SR1向控制布线g1施加高电平控制脉冲，通过移位寄存器SR2向控制布线s1-s3施加控制脉冲，通过TFT·T11-T13、开关M1-M3依次输出v1-v3。同样，还通过移位寄存器SR1、SR2的控制来输出其它光信号。从而，得到人体等内部构造的二维信息，作为v1-v9。这里，由控制布线s2通过开关M2输出的V2、V5、V8因为第1光电变换元件S12、S22、S32的面积小，输出变小，但最后对其进行信号修正。
另外，因为第1光电变换元件的驱动可变为与图11的现有实例相同的驱动，所以不必高速驱动，结果，不会引起摄像图像的画质降低，可提供高性能的摄像装置。
另外，不使用市售的其它AEC控制用传感器，可减小AEC控制用传感器，可提供小型的摄像装置。另外，第1光电变换元件与第2光电变换元件使用相同薄膜，可形成为相同层，并可提供成本低的摄像装置。
根据本发明，因为在同一衬底中，与具有配置在输出图像信息的变换部内的第1变换元件的象素独立配置检测入射到变换部的放射线总照射量的第2变换元件，所以不必为了调整输入放射线量而高速读取来自第1变换元件的输出，同时，因为不必另外设置用于调整放射线量的传感器，所以可简化放射线摄像装置的构成。
另外，在将第2变换元件形成为TFT型，第1变换元件对应于入射到第1变换元件变换部的放射线量输出图像信息的定时下，第2变换元件的放射线检测变为关状态，具体而言，通过将第2光电变换元件的各电极(源极、漏极、栅极)的电位固定在GND或一定电位，可不会影响将此后第1光电变换元件读取的信号输出为图像信息的动作。
并且，通过使用处理电路部(运算放大器)来读取作为电流的第2变换元件的输出，由第2变换元件的输出来停止X射线的曝光，不仅可得到适于图像化的X射线量，还可得到停止曝光X射线的定时。
(实施例17)
在本实施例中，将检测用于图像读取信号的第1变换元件和另外设置的第2变换元件利用为检测放射线输入和/或停止用的传感器(下面称为X射线监视器)。此时，在读取用电路中，将微分电路连接于第2变换元件，对检测的信号微分处理，检测入射和/或停止。该微分电路使用公知的电路即可。或者可使用图18的电路。另外，第2变换元件的构成既可以是TFT型，也可以是MIS型。这里所谓的MIS型为USP6075256中公开的传感器。
另外，实施例16以前描述的用于检测放射线总照射量的变换元件和X射线监视器的变换元件两者可都设置在衬底上，也可不单独设置而使用具有两者功能的元件。作为此时的读取电路构成，可仅使用图18的电流读取型。
(本发明的其它实施例)
本发明既可适用于由多个设备构成的系统，也可适用于由一个设备构成的装置。
另外，本发明的范畴包含：为了实现上述实施例的功能，使各种器件动作，对于与上述各种器件连接的装置或系统内的计算机，可由存储媒体或经因特网等传送媒体提供实现上述实施例功能用的软件程序代码，根据存储于系统或装置的计算机(CPU或MPU)中的程序来使上述各种器件动作，由此来实现。
另外，此时，上述软件程序代码自身实现上述实施例的功能，程序代码自身、及向计算机提供该程序代码用的单元、例如存储这种程序代码的存储媒体构成本发明。作为存储这种程序代码的存储媒体，例如可使用软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、磁带、非易失性存储器卡、ROM等。
另外，计算机通过执行提供的程序代码，不仅实现上述实施例中说明的功能，而且在该程序代码与在计算机中运行的OS(操作系统)或其它应用软件等一起实现上述实施例中示出的功能的情况下，这种程序代码也包含于本发明的
实施例中。
并且，在提供的程序代码存储在计算机功能扩展板或连接于计算机上的功能扩展单元中具备的存储器中后，根据该程序代码的指示，该功能扩展板或功能扩展单元中具备的CPU等进行实际处理的部分或全部，通过该处理来实现上述实施例功能的情况也包含于本发明内。
根据本发明，因为在同一衬底中，与具有配置在输出图像信息的变换部内的第1变换元件的象素独立地配置检测入射到变换部的放射线总照射量的第2变换元件，所以不必为了调整输入放射线量而高速读取来自第1变换元件的输出，同时，因为不必另外设置用于调整放射线量的传感器，所以可简化放射线摄像装置的构成。
本发明不限于上述实施例，在本发明的精神和范围内可进行各种改变和变更。因此，为了使公众了解本发明的范围，提出所附的权利要求。

Claims (16)

1、一种放射线摄像装置，在衬底上具有具备多个象素的变换部，上述象素各具有将入射的放射线变换为电信号的第1光电变换元件和连接在上述第1光电变换元件上的开关元件，该放射线摄像装置是对应于入射到上述变换部的放射线量输出图像信息的放射线用平板检测器，其特征在于具有：
为了检测入射到上述变换部内的放射线的总照射量和/或放射线的入射和停止而在上述衬底上的上述变换部内的上述象素之间配置的、将入射的放射线变换为电信号的第2光电变换元件；和
与上述第2光电变换元件连接，处理检测的信号的处理电路部，该处理电路部包括：
加法单元，将来自上述第2光电变换元件的输出电荷相加；
积分单元，将由上述加法单元相加后的电荷积分；
比较单元，将由上述积分单元积分后的值与预定阈值相比较；和
放射线遮断单元，在上述比较单元判断为上述积分值比上述阈值大时，停止向上述变换部照射放射线。
2、根据权利要求1所述的放射线摄像装置，其特征在于：
上述象素包含半导体层，上述第2光电变换元件具有和上述第1光电变换元件的半导体层相同的半导体层。
3、根据权利要求1所述的放射线摄像装置，其特征在于：
在上述衬底上的上述变换部内的上述象素之间的多个部位设置上述第2光电变换元件，上述处理电路部从多个第2光电变换元件中选择最佳部位的上述第2光电变换元件，检测放射线照射量。
4、根据权利要求1所述的放射线摄像装置，其特征在于：
沿列方向及行方向以等间隔p配置上述第1光电变换元件，上述第2光电变换元件的受光面面积S为S＝w×h，其中w＜p、h＝k×p、k≥1，w为第2光电变换元件在行方向上的长度，h为第2光电变换元件在列方向上的长度，k为实数。
5、根据权利要求1所述的放射线摄像装置，其特征在于：
上述第1光电变换元件是MIS型半导体结构。
6、根据权利要求1所述的放射线摄像装置，其特征在于：
上述处理电路部具有决定单元，该决定单元根据上述第2光电变换元件的输出，决定存储来自上述第1光电变换元件的输出电荷的存储器的存储停止定时。
7、根据权利要求1所述的放射线摄像装置，其特征在于：
具有连接于上述第1光电变换元件的信号线，上述第2光电变换元件配置在上述衬底上的上述变换部内的上述象素之间，并配置在上述信号线之间。
8、一种放射线摄像装置的驱动方法，该放射线摄像装置输出对应于由在衬底上配置的具备多个象素的变换部得到的入射的放射线量的图像信息，上述象素各具有将入射的放射线变换为电信号的第1光电变换元件和连接在上述第1光电变换元件上的开关元件，该驱动方法的特征在于：
对应于来自与述第1光电变换元件分离地在上述衬底上配置的、将入射的放射线变换为电信号的第2光电变换元件的输出，由与上述第2光电变换元件连接的处理电路部检测放射线的总照射量放射线的入射、和放射线的停止中的至少一种。
9、根据权利要求8所述的放射线摄像装置的驱动方法，其特征在于：
上述处理电路部的处理包括：
加法步骤，将来自第2光电光电变换元件的输出信号相加；
积分步骤，将由加法步骤相加后的信号积分；
比较步骤，将由上述积分步骤积分后的值与预定阈值相比较；和
放射线遮断步骤，在上述比较步骤中判断为上述积分值比阈值大时，停止向上述变换部照射放射线。
10、一种放射线摄象装置，输出对应于入射的放射线的图像信息，其特征在于，包括：
衬底；
在上述衬底上具备多个象素的变换部，上述象素各具有将入射的放射线变换为电信号的第1光电变换元件和连接于上述第1光电变换元件的开关元件；和
总照射量检测单元，其具备：设置在上述衬底上的上述变换部内的上述象素之间、将入射的放射线变换为电信号的第2光电变换元件；和与上述第2光电变换元件连接，检测入射到上述变换部内的放射线总照射量的处理电路部，
在对应于入射到上述第1光电变换元件的放射线量而输出图像信息的定时，使上述第2光电变换元件的放射线检测成为关状态。
11、根据权利要求10所述的放射线摄像装置，其特征在于：
上述第2光电变换元件具有TFT结构，
上述处理电路部通过使上述第2光电变换元件的源极及漏极接地或使两者处于同一电位，使上述第2光电变换元件的放射线检测成为关状态。
12.根据权利要求10所述的放射线摄像装置，其特征在于：
所述处理电路部从外部取出来自所述第2光电变换元件的电信号时，将所述电信号作为电流取出。
13、根据权利要求10所述的放射线摄像装置，其特征在于：
上述处理电路部包括：
加法单元，将来自上述第2光电变换元件的输出电荷相加；
积分单元，将由上述加法单元相加后的电荷积分；
比较单元，将由上述积分单元积分后的值与预定阈值相比；和
放射线遮断单元，在上述比较单元判断为上述积分值比上述阈值大时，停止向上述变换部照射放射线。
14、一种放射线摄像装置的驱动方法，该放射线摄影装置输出对应于入射的放射线的图像信息，其特征在于：
在对应于入射到配置在衬底上的、将入射的放射线变换为电信号的第1光电变换元件的放射线量而输出图像信息的定时，使设置在上述衬底上的多个上述第1光电变换元件之间的、将入射的放射线变换为电信号的第2光电变换元件的放射线检测成为关状态。
15、根据权利要求1所述的放射线摄像装置，其特征在于：
上述第1及第2光电变换元件由非单晶构成。
16、根据权利要求10所述的放射线摄像装置，其特征在于：
上述第1及第2光电变换元件由非单晶构成。
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