FR2771513A1

FR2771513A1 - Dispositif photosensible equipe d'un dispositif de mesure d'eclairement

Info

Publication number: FR2771513A1
Application number: FR9714763A
Authority: FR
Inventors: Thierry Ducourant; Christophe Chaussat
Original assignee: Trixell SAS
Current assignee: Trixell SAS
Priority date: 1997-11-25
Filing date: 1997-11-25
Publication date: 1999-05-28
Anticipated expiration: 2017-11-25
Also published as: US6410898B1; JP4372872B2; FR2771513B1; JPH11237481A

Abstract

La présente invention concerne un dispositif photosensible comportant :- des cellules (C1 à C36) photosensibles situées à la croisée d'au moins un conducteur d'adressage (L1 à L6) et d'un conducteur de lecture (FI à F6), une cellule (C1 à C36) comportant une diode photosensible (Dp) reliée à un conducteur de lecture et au moins une diode (Dc) ayant une fonction de commutation reliée à un conducteur d'adressage, ces diodes ayant un point commun (A),- des moyens d'adressage (20) reliés à au moins un conducteur d'adressage (L1 à L6),- des moyens de lecture de charge (30) reliés à au moins un conducteur de lecture (F1 à F6).Il comporte en outre :- des premiers moyens de mesure (200) aptes à mesurer en temps réel, une information représentative d'un courant circulant, lors d'un éclairement (EU), dans au moins un conducteur d'adressage (L1 à L6), ce dernier étant porté à un potentiel de repos (VR) lors de l'éclairement, de manière à pouvoir quantifier l'éclairement reçu par les cellules situées sur le conducteur concerné par la mesure,et des seconds moyens de mesure (300), aptes à mesurer une information représentative d'un courant circulant, lors de l'éclairement, dans au moins un conducteur de lecture (F1 à F6), ce dernier étant porté, lors de l'éclairement, à un potentiel (VDRN) spécifique de manière à pouvoir quantifier l'éclairement reçu par les cellules situées sur le conducteur concerné par la mesure. Application notamment pour la détection d'images radiologiques.

Description

DISPOSITIF PHOTOSENSIBLE EQUIPE D'UN DISPOSITIF DE MESURE
D'ECLAIREMENT
La présente invention est relative aux dispositifs photosensibles se présentant notamment sous forme de matrice ou de barrette de cellules photosensibles réalisées à partir de diodes, pouvant produire une image à partir d'un éclairement. Ces dispositifs peuvent être avantageusement utilisés (mais pas exclusivement) pour la détection d'images radiologiques.

Dans ce domaine, ils sont exposés à un rayonnement visible ou proche du visible provenant d'un écran scintillateur. Cet écran scintillateur a pour rôle de convertir un rayonnement X qui a traversé un patient à examiner ou un objet à analyser, en un éclairement adapté à la bande de longueurs d'ondes auxquelles les cellules photosensibles sont sensibles.

Afin d'éviter des surexpositions inutiles et dangereuses du patient ou de l'objet à analyser, on cherche à interrompre l'exposition dès que la dose optimale est atteinte.

Dans les systèmes classiques d'imagerie radiologique, il est connu de placer des chambres d'ionisation entre le patient ou l'objet et le film radiologique pour analyser le rayonnement reçu par le film radiologique.

Ces chambres d'ionisation ne peuvent être utilisées avec les dispositifs photosensibles à diodes car leur ombre se superpose à l'image détectée et la perturbe.

Dans les détecteurs d'images utilisant des tubes intensificateurs d'images radiologiques, le contrôle du rayonnement reçu est réalisé directement par mesure du courant de photocathode. Cela ne peut s'appliquer aux dispositifs photosensibles à diodes.

II a été proposé dans des dispositifs photosensibles à l'état solide de leur adjoindre des capteurs optiques pour effectuer une mesure de l'éclairement qu'ils reçoivent. Ces capteurs donnent une estimation ponctuelle de dose à un endroit précis mais ils ne sont pas adaptables à la morphologie d'un patient en cours d'examen par exemple, car leur position est relativement figée et leur surface constante.

La présente invention propose donc un dispositif photosensible dont les cellules sont réalisées à partir de diodes et qui est équipé d'un dispositif de mesure d'éclairement susceptible d'effectuer une mesure au niveau de cellules prédéterminées du dispositif photosensible. Ce dispositif de mesure extrait directement une information relative à l'éclairement, en temps réel, pendant l'éclairement.

A l'issu de la mesure, il est alors aisé d'interrompre l'éclairement en coupant la source de rayons X, lorsque la dose optimale est atteinte.

L'endroit concerné par la mesure peut être facilement choisi en fonction du type d'examen ou de la morphologie du patient et ce choix peut se faire avant l'examen mais aussi entre deux prises d'image.

Plus précisément l'invention est relative à un dispositif photosensible comportant:
- des cellules photosensibles situées à la croisée d'au moins un conducteur d'adressage et d'un conducteur de lecture, une cellule comportant un diode photosensible reliée à un conducteur de lecture et au moins une diode ayant une fonction de commutation reliée à un conducteur d'adressage, ces diodes ayant un point commun,
- des moyens d'adressage reliés à au moins un conducteur d'adressage,
- des moyens de lecture de charge reliés à au moins un conducteur de lecture,
- des premiers moyens de mesure, aptes à mesurer pendant un éclairement, une information représentative d'un courant circulant, dans au moins un conducteur d'adressage, ce dernier étant porté à un potentiel de repos lors de l'éclairement, de manière à pouvoir quantifier l'éclairement reçu par les cellules situées sur le conducteur concerné par la mesure,
- et des seconds moyens de mesure, aptes à mesurer pendant l'élairement, une information représentative d'un courant circulant dans au moins un conducteur de lecture, ce dernier étant porté, lors de l'éclairement, à un potentiel spécifique de manière à pouvoir quantifier l'éclairement reçu par les cellules situées sur le conducteur concerné par la mesure.

On peut réaliser les premiers moyens de mesure avec moins un circuit de mesure de type intégrateur monté entre une source délivrant le potentiel de repos et le conducteur d'adressage.

Plus précisément ces premiers moyens de mesure peuvent être insérés entre la source et les moyens d'adressage.

Les seconds moyens de mesure peuvent comporter au moins un circuit de mesure de type intégrateur relié d'une part à une source délivrant le potentiel spécifique et d'autre part à au moins un conducteur de lecture et au moins un étage interrupteur inséré entre la source et le conducteur de lecture.

Généralement le dispositif photosensible est piloté par un dispositif de gestion qui commande ses différentes phases de fonctionnement. II est possible que ce dispositif de gestion pilote aussi les premiers moyens de mesure et/ou les seconds moyens de mesure.

Dans ce cas, I'information mesurée par les premiers moyens de mesure est transmise au dispositif de gestion par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique numérique. De même, I'information mesurée par les seconds moyens de mesure est transmise au dispositif de gestion par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique numérique.

Le nombre de conducteurs d'adressage et/ou de conducteurs de lecture concernés par la mesure peut être calculé par le dispositif de gestion à l'issu d'un éclairement de prépositonnement.

L'emplacement des conducteurs concernés par les mesures peut être calculé par le dispositif de gestion à l'issue d'un éclairement de prépositionnement.

De la même manière, le nombre de conducteurs d'adressage et/ou de conducteurs de lecture concernés par les mesures peut être déterminé par l'opérateur.

On peut aussi envisager que l'emplacement des conducteurs concernés par les mesures soit déterminé par un opérateur préalablement.

Généralement les moyens d'adressage comportent plusieurs circuits d'adressage chacun relié à un ou plusieurs conducteurs d'adressage et il est avantageux et simple que les premiers moyens de mesure comportent autant de circuits de mesure que de circuits d'adressage. De la même manière, il est possible de prévoir que les seconds moyens de mesure comportent autant de circuits de mesure que de circuits d'intégration.

Selon une variante, une cellule photosensible peut être située à la croisée d'un conducteur de lecture et d'une paire de conducteurs d'adressage et comporter deux diodes de commutation montées en série avec un même sens de conduction, chacune entre le point commun et l'un des conducteurs d'adressage de la paire. Dans cette configuration, les premiers moyens de mesure sont aptes à mesurer lors de l'éclairement,
I'information représentative du courant circulant dans le premier conducteur d'adressage de la paire qui est maintenu à un premier potentiel de repos et l'information représentative du courant circulant dans le second conducteur d'adressage de la paire qui est maintenu à un second potentiel de repos, le premier et le second potentiels de repos étant distincts.

De préférence, le premier potentiel de repos est négatif ou nul et le second positif.

Dans cette configuration, les premiers moyens de mesure peuvent comporter au moins une paire de circuits de mesure, I'un étant monté entre une source délivrant le premier potentiel de repos et le premier conducteur d'adressage d'au moins une paire, l'autre étant monté entre une source délivrant le second potentiel de repos et le second conducteur d'adressage de la paire.

Les premiers moyens de mesure peuvent être insérés entre les sources délivrant les premier et second potentiels de repos et les moyens d'adressage.

Dans cette configuration, on prévoit des moyens pour additionner l'information des premiers moyens de mesure avec l'information des seconds moyens de mesure.

Le dispositif de gestion peut réaliser cette addition.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite en regard des figures annexées qui représentent :
- la figure 1 un exemple de réalisation d'un dispositif photosensible conforme à l'invention dans lequel une cellule photosensible comporte deux diodes;
- les figures 2a, 2b, 2c des chronogrammes représentant respectivement les tensions appliquées au conducteur d'adressage et au conducteur de lecture d'une cellule du dispositif photosensible de la figure 1, les éclairements auxquels est exposée la cellule, la variation de la tension au point commun A entre les deux diodes
- la figure 3 un schéma équivalent d'une cellule du dispositif de la figure 1 lorsqu'elle est éclairée;
- la figure 4 une variante d'un dispositif photosensible selon l'invention dans lequel une cellule comporte trois diodes;
- les figures 5a, 5b, 5c des chronogrammes représentant respectivement les tensions appliquées sur les conducteurs d'adressage élémentaires et sur le conducteur de lecture d'une cellule du dispositif photosensible de la figure 4, les éclairements auxquels est exposée une cellule et les variations de la tension au point commun A;
- la figure 6 un schéma équivalent d'une cellule du dispositif de la figure 4 lorsqu'elle est éclairée.

Sur les figures 1 et 4 les diodes d'une seule cellule C1 sont représentées en clair.

La figure 1 montre, à titre d'exemple non limitatif, le schéma d'un dispositif photosensible selon l'invention. Ce dispositif photosensible comporte une pluralité de cellules photosensibles C1 à C36 arrangées, dans cet exemple, en matrice 1. Chaque cellule C1 à C36 est formée par deux diodes Dp, Dc dont l'une Dp est photosensible et l'autre Dc a une fonction de commutateur. Ces diodes sont montées en série, avec un point commun
A et des sens de conduction opposés. Pour ne pas surcharger la figure, seules les diodes de la cellule C1 sont représentées, les autres cellules sont symbolisées par des pointillés.

Ce dispositif peut être utilisé notamment pour la détection d'images radiologiques. Dans cette application un scintillateur est interposé entre le dispositif photosensible et un objet ou un patient à examiner. Le scintillateur reçoit le rayonnement X qui traverse l'objet ou le patient et le transforme en rayonnement lumineux visible ou non dans la bande de longueur d'onde dans laquelle les diodes photosensibles sont sensibles. Sur la figure i le scintillateur n'est pas représenté.

Dans l'exemple non limitatif décrit, le nombre de cellules photosensibles Ci à C36 est de 36 selon un assemblage 6 X 6 mais dans la pratique ce nombre est beaucoup plus grand par exemple 1000 X 1000.

La matrice photosensible i comporte des conducteurs d'adressage Li à L6 et des conducteurs de lecture F1 à F6 qui se croisent et chaque cellule Ci à C36 est située à la croisée d'un conducteur d'adressage et d'un conducteur de lecture.

Dans l'exemple non limitatif décrit, la diode Dc de commutation d'une cellule Ci à C36 est reliée à un conducteur d'adressage L1 à L6 par sa cathode et la diode Dp photosensible par sa cathode également à un conducteur de lecture Fi à F6.

Des moyens d'adressage 20 sont reliés aux conducteurs d'adressage Li à L6, ils permettent d'assurer l'adressage séquentiel de chacun des conducteurs d'adressage L1 à L6 en vue de la lecture des cellules photosensibles Ci à C36 reliées à ces conducteurs d'adressage. Ils sont formés d'un ou plusieurs circuits d'adressage 21, 22, par exemple de type registre à décalage logique. Sur la figure 1, il y a deux circuits d'adressage 21, 22 reliés chacun à trois conducteurs d'adressage L1-L3 et
L4-L6.

Ces moyens d'adressage 20 permettent notamment d'appliquer après un éclairement dit de prépositionnement ou d'entraînement et avant un éclairement utile, c'est-à-dire un signal utile pour obtenir l'image radiologique du patient ou de l'objet, une tension de prépositionnement VP1.

Cette tension a la forme d'une impulsion IP à partir d'une tension de repos
VR. Après l'éclairement utile, ils permettent d'appliquer une tension de lecture VP2, également sous la forme d'une impulsion IL à partir de la tension de repos VR, I'amplitude de l'impulsion de prépositionnement IP étant inférieure à celle de l'impulsion de lecture IL. La tension de repos VR peut être la masse. La tension de repos est délivrée par une source SVR.

Les conducteurs d'adressage Li à L6 reçoivent successivement l'impulsion de lecture IL tandis qu'ils peuvent recevoir en même temps ou non l'impulsion de prépositionnement IP. L'application de ces impulsions de lecture IL, de prépositionement IP et de ces éclairements est décrite dans le brevet EP-B-0 364 314 au nom de THOMSON-CSF. Cet éclairement de prépositionnnement et cette impulsion de prépositionnement permettent au dispositif photosensible de détecter de très faibles éclairements utiles.

Chaque conducteur de lecture F1 à F6 est relié à des moyens de lecture 30. Ces moyens de lecture 30 comportent, dans l'exemple décrit, un ou plusieurs circuits d'intégration 31, 32 et un circuit d'acquisition et de lecture 33. Un circuit d'intégration 31, 32 comporte un ou plusieurs amplificateurs opérationnels G1 à G6, montés en intégrateur, à l'aide pour chacun d'un condensateur d'intégration CL1 à CL6. Chaque conducteur de lecture F1 à F6 est relié à l'entrée négative "-" d'un amplificateur G1 à G6.

Chaque condensateur d'intégration CL1 à CL6 est monté entre l'entrée négative "-" d'un amplificateur Gi à G6 et la sortie S1 à S6 de ce dernier. La seconde entrée ou entrée positive "+" de chaque amplificateur est reliée à un potentiel de référence VR'. Ce potentiel peut être le même que le potentiel de repos VR et donc sensiblement la masse.

Les sorties S1 à S6 des amplificateurs G1 à G6 sont reliées au circuit d'acquisition de données et de lecture 33 qui est à entrée parallèle et sortie série. Ce circuit d'acquisition et de lecture 33 peut comporter des éléments à mémoire M1 à M6, des éléments interrupteurs IL1 à IL6, un bus interne B et un amplificateur de sortie AS. Les sorties S1 à S6 des amplificateurs intégrateurs G1 à G6 sont reliées chacune à un élément à mémoire M1 à M6. Ces éléments à mémoire M1 à M6 sont reliés au bus interne B via un élément interrupteur IL1 à IL6. Le bus interne B alimente l'amplificateur de sortie AS.

Lors d'un éclairement, des charges s'accumulent au point commun A des cellules éclairées. Les charges accumulées au point commun
A de cellules situées sur un même conducteur d'adressage Li par exemple sont transférées sur les conducteurs de lecture Fi à F6, lors de l'application de l'impulsion de lecture IL à ce conducteur d'adressage L1, et intégrées en même temps par les amplificateurs G1 à G6 puis stockées dans les éléments à mémoire M1 à M6, les interrupteurs IL1 à IL6 étant ouverts.

Lorsque l'impulsion de lecture de ces cellules est terminée, les interrupteurs
IL1 à IL6 sont fermés chacun leur tour de manière à ce que les informations stockées dans les éléments à mémoire M1 à M6 soient transmises en série via le bus B vers l'amplificateur de sortie AS pendant que les amplificateurs de lecture G1 à G6 intègrent en parallèle les charges correspondant aux cellules d'un autre conducteur d'adressage.

Les moyens d'adressage 20 et de lecture 30 sont gérés par un dispositif de gestion 400 qui commande entre autre l'application des tensions appropriées sur les conducteurs d'adressage selon la phase de fonctionnement.

Sur la figure 2a sont représentées la tension VL1 appliquée au conducteur d'adressage L1 et la tension VF1 au conducteur de lecture F1 sur lesquels se trouve la cellule C1, et ceci en l'absence de mesure d'éclairement. Le conducteur d'adressage L1 reçoit les impulsions de lecture
IL qui ont une amplitude VP2 que l'on suppose, dans ce montage, négative par rapport au potentiel de repos VR. Si les deux diodes étaient montées à l'inverse il serait positif. La tension VF1 est constante et égale à la tension de référence VRI.

On applique à ce conducteur d'adressage L1, avant une impulsion de lecture IL, une impulsion de prépositionnement IP. Elle possède une même polarité que l'impulsion de lecture IL mais a une amplitude plus faible. En l'absence d'impulsion, le conducteur d'adressage
Li reçoit la tension de repos VR. On applique au conducteur de lecture F1 une tension sensiblement constante VR' qui peut être égale à la tension de repos VR.

La figure 2b montre l'éclairement de prépositionnement EP et l'éclairement utile EU que reçoit la cellule Ci. Les impulsions de prépositionnement IP et de lecture IL sont appliquées respectivement après les éclairements de prépositionnement EP et utile EU.

La figure 2c montre les variations de la tension VA au point A commun entre les deux diodes Dc et Dp de la cellule Ci
A l'instant to, avec le front de descente de l'impulsion de lecture IL il se produit une diminution de la tension VA du point commun A, qui passe, si to est le début du fonctionnement de VR à VA1.

Entre l'instant to et l'instant ti, la diode Dc est polarisée en direct et la tension en A passe à VA2 et tend vers VP2 du fait que la diode photosensible Dp est polarisée en inverse et constitue une capacité.

A l'instant tl, avec le front de montée de l'impulsion de lecture IL, la diode Dc se bloque et passe en polarisation inverse, la tension VA croît jusqu'à VA3.

A un instant t2 débute un éclairement de prépositionnement EP jusqu'à un instant t3.

Entre t2 et t3, sous l'effet des charges engendrées par l'éclairement de prépositionnement EP la tension VA croît jusqu'à une valeur
VA5 puis reste constante jusqu'à un instant t4 où débute une impulsion de prépositionnement IP d'amplitude VP1 par rapport à la tension de référence
VR, VP1 étant inférieure à VP2. Cette impulsion de prépositionnement IP permet de mettre la diode photoconductrice Dc en polarisation inverse et d'éliminer la charge présente au point A.

A l'instant t4 où débute cette impulsion de prépositionnement IP d'amplitude VP1 la tension VA baisse jusqu'à VA6, la diode de commutation
Dc est remise en conduction directe, la photodiode Dp est polarisée en inverse et sa capacité est chargée par la diode de commutation Dc. Après t4, la tension VA continue à décroître pour atteindre à l'instant t5 où cesse l'impulsion de prépositionnement IP une valeur qui correspond à l'amplitude
VP1 moins la valeur de la tension de coude de la diode de commutation
Dc.

Après l'instant t5, la tension VA se trouve à une valeur VA7 qui est inférieure à la tension VA5. Cette valeur VA7 est conservée jusqu'à un instant t6 ou débute un éclairement utile EU qui dure jusqu'à un instant t7.

La tension VA augmente provoquée par l'accumulation de charges au point
A.

La tension VA prend alors une valeur VA8 qu'elle conserve jusqu'à un instant t8 où débute une seconde impulsion de lecture IL. Entre l'instant t8 et un instant t9 qui marque la fin de la seconde impulsion de lecture IL, la tension VA décroît d'abord rapidement puis plus lentement.

Pendant le fonctionnement du dispositif photosensible, les conducteurs de lecture Fi à F6 sont portés au potentiel de référence VR' qui dans l'exemple est égal au potentiel de repos des conducteurs d'adressage.

Pendant la phase d'éclairement utile EU au niveau d'une cellule CI, par exemple, du fait de l'impédance non infinie de la diode de commutation Dc une fraction Idose du photocourant Iph induit par l'éclairement circule, dans l'exemple représenté, d'une part dans le conducteur de lecture Fi de la cathode de la photodiode Dp vers les moyens de lecture 30 et d'autre part dans le conducteur d'adressage L1 des moyens d'adressage 20 vers la cathode de la diode de commutation Dc.

Cette fraction de photocourant Idose vaut environ:
Idose = Iph x Zph
Zdc
avec Zdc impédance de la diode de commutation Dc, Zph impédance de la photodiode Dp.

Ce courant Idose, même de faible valeur peut être mesuré et il est représentatif de l'éclairement reçu par cette cellule et donc de la dose de rayonnement X reçu par un patient ou un objet dans le cas où le dispositif photosensible est utilisé pour la détection d'images radiologiques.

II faut cependant ne pas perdre de vue que le rapport Zphlzdc est une fonction complexe qui dépend non seulement des valeurs des capacités de jonction des diodes mais aussi des courants de fuite respectifs des diodes en polarisation inverse et en conséquence ce rapport peut être amené à varier en fonction de paramètres tels que la température, la tension de prépositionnement VP1..

La figure 3 montre un circuit électrique équivalent à la cellule C1 avec indication du courant Idose circulant dans le conducteur d'adressage L1 et dans le conducteur de lecture Fi auxquels sont reliées la diode de commutation Dc et la photodiode Dp de la cellule C1.

Selon l'invention, le dispositif photosensible i comporte des premiers moyens de mesure 200 associés à au moins un conducteur d'adressage L1 à L6 aptes à mesurer une information représentative du courant circulant dans le conducteur d'adressage L1 à L6 lors d'un éclairement et des seconds moyens de mesure 300 associés à au moins un conducteur de lecture F1 à F6 aptes à mesurer une information représentative du courant dans le conducteur de lecture F1 lors de l'éclairement.

Ces premiers moyens de mesure 200 sont formés d'un ou plusieurs circuits de mesure 201, par exemple de type intégrateur qui mesurent en fait l'intégrale du courant circulant dans le ou les conducteurs d'adressage concernés pendant une plage de temps où se produit un éclairement . Chaque circuit de mesure 201 est relié d'un côté à la source
SVR délivrant le potentiel de repos VR et de l'autre à un ou plusieurs conducteurs d'adressage Li à L6. Dans l'exemple de la figure i, chaque circuit de mesure 201 est relié à trois conducteurs d'adressage L1-L3, L4-L6 via des circuits d'adressage 21, 22.

La mesure se fait lors d'un éclairement et à ce moment, est appliqué sur le où les conducteurs d'adressage concernés par la mesure la tension de repos VR.

Dans les matrices avec 1000x1000 cellules, il y a environ un circuit d'adressage pour 100 conducteurs d'adressage et un circuit d'intégration pour 100 conducteurs de lecture. Dans la pratique pour cette taille de matrice photosensible, on pourra prévoir autant de circuits de mesure que de circuits d'adressage. L'information mesurée est représentative de la somme des courants circulant dans une bande B1 de conducteurs d'adressage reliés à un même circuit d'adressage 21, cette bande B1 est représentée horizontale. Cette information est représentative de l'éclairement reçu par les cellules situées dans cette bande B1 et par conséquent de la dose reçue par le patient ou l'objet dans une zone correspondant aux cellules situées dans la bande B1. Le choix du nombre de conducteurs d'adressage concernés par la mesure dépend de la résolution que l'on veut obtenir. II est bien sûr possible d'en prévoir moins ou plus. La meilleure résolution étant obtenue avec un circuit de mesure par conducteur d'adressage. II est possible de prévoir un grand nombre de circuits de mesure et de les utiliser en les groupant pour obtenir une précision spatiale adaptée à la morphologie du patient et au type d'examen en cours.

L'information recueillie par ces premiers moyens de mesure 201 peut être transmise au dispositif de gestion 400 du dispositif photosensible.

Cette transmission se fait via un convertisseur analogique-numérique 210.

Le dispositif de gestion 400 du dispositif photosensible peut alors piloter le démarrage des premiers moyens de mesure 200 lorsque débute l'éclairement utile et recevoir en temps réel l'information relative à l'éclairement utile. Le choix du nombre de conducteurs d'adressage sur lesquels sera effectuée une mesure peut être fait, à l'avance par un opérateur avant un examen. II est aussi possible que le nombre de conducteurs d'adressage participant à la mesure soit calculé par le dispositif de gestion 400 pendant l'éclairement de prépositionnement qui correspond pour le patient ou l'objet à analyser à une exposition à faible dose de rayonnement X. De la même manière l'emplacement des conducteurs concernés par la mesure peut être choisi par l'opérateur, ou calculé par le dispositif de gestion.

En disposant en temps réel d'une estimation de la dose reçue par le patient dans une zone prédéfinie, le dispositif de gestion 400 peut interrompre l'exposition lorsque la dose optimale est atteinte, ce qui permet d'éviter des surexpositions inutiles.

Les moyens de lecture 30 tels que décrits précédemment ne sont pas compatibles directement avec une mesure en temps réel, d'une information représentative du courant circulant dans chaque conducteur de lecture, car la lecture s'effectue en deux temps comme il a été décrit précédemment.

Pour parvenir à cette mesure en temps réel, les seconds moyens de mesure 300 associés à au moins un conducteur de lecture F1 à F6 sont légèrement différents des premiers moyens de mesure 200. Les seconds moyens de mesure comportent un ou plusieurs circuits de mesure 301 (par exemple de type intégrateur) et ces circuits de mesure 301 sont maintenus d'un côté à un potentiel spécifique VDRN et de l'autre sont reliés à un ou plusieurs conducteurs de lecture FI à F6, un étage interrupteur Il à 16 étant prévu entre la source SVDRN délivrant le potentiel spécifique VDRN et les conducteurs de lecture F1 à F6. Le potentiel spécifique VDRN est de préférence proche de la masse. Dans la pratique puisque les amplificateurs intégrateurs G1 à G6 ne sont pas parfaits, le potentiel spécifique VDRN est légèrement négatif, par exemple de l'ordre de - 0,5 volt. En fait on obtint:
VDRN = VR' 0, 5 = - 0,5 Volt
Ce type d'amplificateur récupère bien lorsqu'il est initia lié par une tension plus négative, par exemple de l'ordre de - 0, 5 Volt, que sa tension de repos propre VR'.

Sur la figure 1, il y a autant de circuits de mesure 301 que de circuits d'intégration 31, 32 et chaque circuit de mesure 301 est relié à trois conducteurs de lecture F1-F3 et F4-F6 à travers l'étage interrupteur Il à 16.

L'étage interrupteur comporte autant d'interrupteurs Il à 16 que de conducteurs de lecture F1 à F6. Dans une autre configuration cet étage interrupteur pourrait se situer entre la source SVDRN délivrant le potentiel spécifique VDRN et les circuits de mesure 301 et il y aurait autant d'élément interrupteurs que de circuit de mesure 301.

Les seconds moyens de mesure 300 sont prévus pour démarrer la mesure au début d'un éclairement. Comme pour la mesure effectuée sur les conducteurs d'adressage, I'information mesurée peut être convertie en information numérique dans un convertisseur 310 analogique numérique puis transmise vers le dispositif de gestion 400 du dispositif photosensible.

Sur la figure i, I'information mesurée est représentative de la somme des courants circulant dans une bande 82 de conducteurs de lecture
Fi à F3 reliés à un même circuit d'intégration. Cette bande 82 est verticale.

Pendant la mesure, les éléments interrupteurs Il à 13 sont fermés. Cette information est représentative de l'éclairement reçu par les cellules situées dans cette bande B2 et par conséquent de la dose reçue par le patient ou l'objet dans une zone correspondant aux cellules situées dans la bande 82.

Le dispositif de gestion 400 peut alors disposer en temps réel de l'information relative à l'éclairement d'une bande 82 formée d'un ou plusieurs conducteurs de lecture F1 à F3 concernés par la mesure. Le cho

Le principe de mesure de dose qui vient d'être décrit s'applique également aux dispositifs photosensibles tels que celui de la figure 4 dont les cellules CI à C36 sont formées d'une diode photosensible Dp et de deux diodes Dci, Dc2 ayant une fonction de commutation.

Avec cette structure, une cellule photosensible C1 à C36 est située à la croisée d'un conducteur de lecture F1 à F6 et d'une paire de conducteurs d'adressage Lia, Lib à L6a, L6b.

Les deux diodes Dcl, Dc2 à fonction de commutation sont montées en série avec un même sens de conduction.

Sur la figure 4, I'anode de la première diode Dci est reliée au premier conducteur d'adressage Lla de la paire, sa cathode est reliée à l'anode de la seconde diode Dc2 formant le point commun A, la cathode de la seconde diode Dc2 est reliée au second conducteur Lib de la paire.

La diode photosensible Dp a sa cathode reliée au point commun
A entre les deux diodes Dcl, Dc2 et son anode reliée à un conducteur de lecture F1. Sur la figure 4, seules les diodes de la cellule C1 sont représentées.

Dans ce type de structure, les impulsions de lecture ILa, ILb appliquées à une paire de conducteurs d'adressage Lia, Lib sont en opposition de phase. La figure 5a montre à la manière de la figure 2a, les tensions appliquées sur la paire de conducteurs d'adressage, Lia, Llb et sur le conducteur de lecture F1 de la cellule Cl. La figure 5b montre les éclairements qu'elle reçoit et la figure 5c la variation du potentiel VA au point commun A.

La première impulsion de lecture ILa (représentée en traits pointillés) appliquée au premier conducteur d'adressage Lla de la paire passe d'un premier potentiel de repos VR1 à un premier potentiel d'activation VR2 avant de repasser au premier potentiel de repos VR1, tandis que la seconde impulsion de lecture ILb (représentée en traits pleins) appliquée au second conducteur d'adressage Llb, en synchronisme avec la première impulsion ILa, passe d'un second potentiel de repos à un second potentiel d'activation avant de revenir au second potentiel de repos. Dans cette structure, le second potentiel d'activation est égal au premier potentiel de repos VR1 et le second potentiel de repos est égal au premier potentiel d'activation VR2.

Le premier et le second potentiels VR1, VR2 de repos sont distincts. De préférence, le premier potentiel de repos VR1 est sensiblement nul ou négatif tandis que le second potentiel de repos VR2 est positif. Dans l'exemple représenté le premier potentiel de repos VR1 est d'environ 0V et le second potentiel de repos VR2 vaut environ + 5 V.

Pendant l'application de ces impulsions de lecture ILa, ILb les diodes Dcl, Dc2 ayant une fonction de commutation sont en polarisation directes et chacune voit à ses bornes, à l'issue d'une période transitoire correspondant globalement aux front de montée et de descente des impulsions de lecture, une différence de potentiel d'environ 2, 5V. De manière classique, les conducteurs de lecture F1 à F6 reçoivent une tension de référence VR' qui peut être égale à ou proche du premier potentiel de repos VR1. Pendant l'application des impulsions de lecture ILa, ILb, la photodiode Dp est polarisée en inverse. La tension VA au point commun A est sensiblement constante et égale à (VR1 +VR2)12. A l'issue des impulsions de lecture ILa, ILb, les diodes Dci, Dc2 ayant une fonction de commutation sont polarisées en inverse tout comme la photodiode Dp. La phase d'éclairement peut commencer. L'éclairement EU créé une chute de tension AVS de la tension VA au point commun A et cette chute de tension est liée à l'accumulation de charges au point commun A sous l'effet de l'éclairement.

L'avantage de ce type de montage est de pouvoir supprimer l'éclairement de prépositionnement car on évite aux diodes de commutation de descendre à des niveaux de polarisation très bas pour lesquels leurs courants et leurs impédances sont trop faibles ce qui est connu pour induire des lectures incomplètes.

Par contre les inconvénients de ce type de montage sont situés au niveau de la complexité du dessin de chaque cellule, d'une ouverture optique réduite, d'une plus grande difficulté dans la connectique, d'une plus grande complexité dans les circuits d'adressage et dans les circuits de mesure associés aux conducteurs d'adressage.

Maintenant la fraction de photocourant circulant dans les conducteurs d'adressage et de lecture d'une cellule C1 lors de l'éclairement est
Idose (Iphx Zph)/ (Zdc1tZdc2)
avec Zdcl impédance de la premiére diode de commutation Dcl en polarisation inverse, Zdc2 impédance de la seconde diode de commutation Dc2 en polarisation inverse, Zph impédance de la diode photosensible et Iph photocourant induit par l'éclairement.

La fraction du photocourant Idose apparaissant au niveau d'une cellule C1 lors d'un éclairement circule dans le conducteur de lecture Fl et côté conducteurs d'adressage se répartit dans les deux conducteurs d'adressage élémentaires Lia, Llb sur lesquels se trouve la cellule Ci. La figure 6 mentionne un courant Idosel circulant dans le conducteur Lla et un courant Idose2 circulant dans le conducteur Lib avec tidose = Idosel + Idose2X
Au niveau des moyens de lecture 30 et des seconds moyens de mesure 300 de l'information représentative du courant circulant dans au moins un conducteur de lecture, il n'y a pas de changement par rapport à ce qui a été décrit dans la structure représentée à la figure 1.

Au niveau des premiers moyens de mesure 200, il y a quelques modifications par rapport à ce que représente la figure 1. Les premiers moyens de mesure 200 sont prévus pour mesurer lors de l'éclairement,
I'information représentative du courant circulant dans le premier conducteur d'adressage Lla de la paire qui est maintenu à un premier potentiel de repos VR1 et l'information représentative du courant circulant dans le second conducteur d'adressage Li b de la paire qui est maintenu à un second potentiel de repos VR2.

Les premiers moyens de mesure 200 comportent maintenant au moins une paire de circuits de mesure 2011, 2012, le premier 201 est monté entre une source SVR1 délivrant le premier potentiel de repos VR1 et le premier conducteur Lla d'adressage d'au moins une paire, le second 2012 est monté entre une source SVR2 délivrant le second potentiel de repos
VR2 et le second conducteur Llb d'adressage de la paire.

Plus précisément le premier circuit de mesure 2011 est inséré entre la source SVR1 délivrant le premier potentiel de repos et les moyens d'adressage 20 tandis que le second circuit de mesure 2012 est inséré entre la source SVR2 délivrant le second potentiel de repos VR2 et les moyens d'adressage 20.

On prévoit des moyens 410 pour additionner les informations mesurées par les deux circuits de mesure 2011, 2012 pour connaître l'éclairement reçu par les cellules situées sur une paire de conducteurs d'adressage Lita, Lib. Ces moyens peuvent être intégrés dans le dispositif de gestion 400. On retrouve comme sur la figure 1 le convertisseur analogique numérique 210.

Les conducteurs d'adressage Lita, Llb,.. L6a, L6b ne reçoivent plus que les tensions VR1, VR2 selon la phase de fonctionnement où l'on se place.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif photosensible comportant:

- des cellules (Ci à C36) photosensibles situées à la croisée d'au moins un conducteur d'adressage (L1 à L6) et d'un conducteur de lecture (F1 à F6), une cellule (C1 à C36) comportant une diode photosensible (Dp) reliée à un conducteur de lecture et au moins une diode (Dc) ayant une fonction de commutation reliée à un conducteur d'adressage, ces diodes ayant un point commun (A),

- des moyens d'adressage (20) reliés à au moins un conducteur d'adressage (L1 à L6),

- des moyens de lecture de charge (30) reliés à au moins un conducteur de lecture (F1 à F6),

caractérisé en ce qu'il comporte:

- des premiers moyens de mesure (200) aptes à mesurer pendant un éclairement (EU), une information représentative d'un courant circulant, dans au moins un conducteur d'adressage (L1 à L6), ce dernier étant porté à un potentiel de repos (VR) lors de l'éclairement, de manière à pouvoir quantifier l'éclairement reçu par les cellules situées sur le conducteur concerné par la mesure,

et des seconds moyens de mesure (300), aptes à mesurer pendant l'éclairement (EU) une information représentative d'un courant circulant, dans au moins un conducteur de lecture (Fi à F6), ce dernier étant porté, lors de l'éclairement, à un potentiel (VDRN) spécifique de manière à pouvoir quantifier l'éclairement reçu par les cellules situées sur le conducteur concerné par la mesure.

2. Dispositif photosensible selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens de mesure (200) comportent au moins un circuit de mesure (201) de type intégrateur monté entre une source (SVR) délivrant le potentiel de repos (VR) et le conducteur d'adressage (Li à L6).

3. Dispositif photosensible selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premiers moyens de mesure (200) sont insérés entre la source (SVR) et les moyens d'adressage (20).

4. Dispositif photosensible selon l'une des revendications i à 3, caractérisé en ce que les seconds moyens (300) de mesure comportent au moins un circuit de mesure (301) de type intégrateur relié d'une part à une source (SVDRN) délivrant le potentiel spécifique (VDRN) et d'autre part à au moins un conducteur de lecture (F1 à F6) et au moins un étage interrupteur (11 à 16) inséré entre la source et le conducteur de lecture.

5. Dispositif photosensible piloté par un dispositif de gestion (400) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les premiers moyens de mesure et/ou les seconds moyens de mesure sont pilotés par le dispositif de gestion (400).

6. Dispositif photosensible selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'information mesurée par les premiers moyens de mesure est transmise au dispositif de gestion (400) par l'intermédiaire d'un convertisseur (210) analogique numérique.

7. Dispositif photosensible selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que l'information mesurée par les seconds moyens de mesure (300) est transmise au dispositif de gestion par l'intermédiaire d'un convertisseur (310) analogique numérique.

8. Dispositif photosensible selon l'une des revendications i à 7, caractérisé en ce que les moyens d'adressage (20) comportent plusieurs circuits d'adressage (21, 22) chacun relié à un ou plusieurs conducteurs d'adressage (Ll à L6) et en ce les premiers moyens de mesure (200) comportent autant de circuits de mesure (201) que de circuits d'adressage (21, 22).

9. Dispositif photosensible selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de lecture (30) comportent plusieurs circuits d'intégration (31, 32) chacun reliés à un ou plusieurs conducteurs de lecture (F1 à F6) et en ce que les seconds moyens de mesure (300) comportent autant de circuits de mesure (301) que de circuits d'intégration (31,32).

10. Dispositif photosensible selon l'une des revendications i à 9, caractérisé en ce qu'une cellule photosensible (C1) est située à la croisée d'un conducteur de lecture (Fi) et d'une paire de conducteurs d'adressage (Lia, Lib), cette cellule (Ci) comportant deux diodes de commutation (Dcl,

Dc2) montées en série avec un même sens de conduction, chacune entre le point commun (A) et l'un des conducteurs d'adressage (Lia, Llb) de la paire, les premiers moyens de mesure (2oui) étant aptes à mesurer lors de l'éclairement, I'information représentative du courant circulant dans le premier conducteur d'adressage (Lia) de la paire qui est maintenu à un premier potentiel de repos (VRl) et l'information représentative du courant circulant dans le second conducteur d'adressage (lob) de la paire qui est maintenu à un second potentiel de repos (VR2), le premier et le second potentiels (VRI, VR2) de repos étant distincts.

11. Dispositif photosensible selon la revendication 10, caractérisé en ce que le premier potentiel de repos (VR1) est négatif ou nul et le second (VR2) positif.

12. Dispositif photosensible selon l'une des revendications 10 ou il, caractérisé en ce que les premiers moyens de mesure (200) comportent au moins une paire de circuits de mesure (2011, 2012), I'un (2011) étant monté entre une source (SVR1) délivrant le premier potentiel de repos (VR1) et le premier conducteur (Lia) d'adressage d'au moins une paire, L'autre (2012) étant monté entre une source (SVR2) délivrant le second potentiel de repos (VR2) et le second conducteur (lit) d'adressage de la paire.

13. Dispositif photosensible selon la revendication 12, caractérisé en ce que les premiers moyens de mesure (200) sont insérés entre les sources (SVR1, SVR2) délivrant les premier et second potentiels de repos et les moyens d'adressage (20).

14. Dispositif photosensible selon l'une des revendications il à 13, caractérisé en, ce qu'il comporte des moyens (410) pour additionner l'information des premiers moyens de mesure avec l'information des seconds moyens de mesure.

15. Dispositif photosensible selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif de gestion (400) réalise l'addition.

16. Dispositif photosensible selon l'une des revendications i à 15, caractérisé en ce que l'emplacement des conducteurs concernés par les mesures est déterminé par un opérateur.

17. Dispositif photosensible selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le nombre de conducteurs d'adressage et/ou de conducteurs de lecture concernés par les mesures est déterminé par un opérateur.

18. Dispositif photosensible selon l'une des revendications 5 à 16, caractérisé en ce que le nombre des conducteurs d'adressage et/ou des conducteurs de lecture concernés par les mesures est calculé par le dispositif de gestion (400) à l'issue d'un éclairement de prépositionnement.

i 9. Dispositif photosensible selon l'une des revendications 5 à 18, caractérisé en ce que l'emplacement des conducteurs d'adressage et/ou de conducteurs de lecture concernés par la mesure est calculé par le dispositif de gestion (400) à l'issue d'un éclairement de prépositionnement.