FR2820508A1 - Detecteur numerique ameliore et systeme et procede incorporant celui-ci - Google Patents

Abstract

On propose une technique pour accroître le pas de pixel sans accroître la densité d'interconnexion d'un détecteur numérique. De façon générale, un détecteur numérique comporte un groupement de rangées et de colonnes de pixels, des circuits électroniques de lecture et des circuits électroniques de balayage, qui sont configurés de façon à générer et à transmettre des signaux en fonction du rayonnement frappant le détecteur. Le détecteur comporte également une pluralité de lignes de balayage (110, 146), qui sont couplées a la pluralité de rangées (92, 94, 96, 98) de pixels. La présente technique propose également un circuit de multiplexage (102, 104, 106, 108, 138, 140, 142, 144) pour coupler de façon sélective les rangées de pixels aux lignes de balayage respectives pour lire les signaux.

Description

DETECTEUR NUMERIOUE AMELIORE ET SYSTEME ET PROCEDE

INCORPORANT CELUI-CI

La présente invention concerne de façon générale des systèmes d'imagerie, tels que des systèmes radiographi-

ques, et, plus particulièrement, des détecteurs numéri-

ques. De façon encore plus particulière, la présente in-

vention concerne un dispositif et un procédé pour obtenir

un pas de pixel plus élevé dans des groupements de détec-

teurs à semi-conducteurs à panneau plat.

Les systèmes d'imagerie numérique deviennent de plus en plus répandus pour produire des données numériques, qui

peuvent être reconstruites sous la forme d'images radio-

graphiques utiles. Dans une application d'un système d'imagerie numérique, le rayonnement venant d'une source

est dirigé vers un sujet, de façon caractéristique un pa-

tient dans une application au diagnostic médical, et une

partie du rayonnement traverse le patient et frappe un dé-

tecteur. La surface du détecteur convertit le rayonnement en photons de lumière, qui sont détectés. Le détecteur est divisé en une matrice d'éléments d'image individuels ou pixels, et code les signaux de sortie en fonction de la quantité ou de l'intensité du rayonnement frappant chaque

région de pixel. Comme l'intensité du rayonnement est al-

térée lorsque le rayonnement traverse le patient, les ima-

ges reconstruites en fonction des signaux de sortie pro-

duisent une projection des tissus du patient similaire à

celles disponibles à l'aide de techniques à film photogra-

phiques classiques.

Dans les détecteurs numériques disponibles, la surface du détecteur est divisée en une matrice d'éléments d'image

ou pixels, avec des rangées et des colonnes de pixels or-

ganisées au voisinage les unes des autres pour former la surface totale de l'image. Lorsque le détecteur est exposé à un rayonnement, les photons frappent un scintillateur

s'étendant conjointement à la surface de l'image. Une sé-

rie d'éléments de détecteur sont formés aux points de croisement des rangées et des colonnes, chaque point de croisement correspondant à un pixel constituant la matrice d'image. Dans un type de détecteur, chaque élément se com- pose d'une photodiode et d'un transistor à film mince. La

cathode de la diode est connectée à la source du transis-

tor, et les anodes de toutes les diodes sont connectées à une tension de polarisation négative. Les grilles des transistors dans une rangée sont connectées les unes aux

autres et l'électrode de rangée est connectée à des cir-

cuits électroniques de balayage. Les drains des transis-

tors dans chaque colonne sont connectés les uns aux au-

tres, et chaque électrode de colonne est connectée à des

circuits électroniques de lecture additionnels. Le ba-

layage séquentiel des rangées et des colonnes permet au système d'acquérir la totalité du groupement de la matrice de signaux pour un traitement du signal et un affichage ultérieurs.

Lors de l'utilisation, les signaux générés aux empla-

cements de pixel du détecteur sont échantillonnés et numé-

risés. Les valeurs numériques sont transmises à des cir-

cuits de traitement o elles sont filtrées, mises à

l'échelle, et encore traitées pour produire le jeu de don-

nées d'image. Le jeu de données peut alors être utilisé pour mémoriser l'image résultante, pour afficher l'image, par exemple sur un écran d'ordinateur, pour transférer l'image à un film photographique classique, etc. Dans le domaine de l'imagerie médicale, ces images sont utilisées

par des médecins et des radiologues pour évaluer la condi-

tion physique d'un patient et diagnostiquer des maladies

et des traumatismes.

Un type de détecteur numérique est le détecteur à

semi-conducteurs de grande surface. Les groupements de dé-

tecteurs à semi-conducteurs de grande surface procurent des solutions pour les applications à l'imagerie numérique telle que l'imagerie médicale, la reproduction numérique et le test non-destructif. Comme les demandes concernant

la définition de ces systèmes d'image augmentent, les exi-

gences concernant la densité des interconnexions augmen- tent également. Le pas du système commande la densité des interconnexions. Dans la technique, le terme "pas de

pixel" désigne, de façon caractéristique, l'espacement en-

tre les pixels individuels. La tendance à avoir un pas de

pixel plus élevé étend les limites de la technologie d'in-

terconnexion actuelle, et altère également sévèrement la capacité de fabrication, la fiabilité et le rendement de production. Une solution possible pour remédier au problème de densité d'interconnexion sur les détecteurs numériques pourrait consister à mettre les circuits électroniques sur

le panneau, soit sous la forme de dispositifs montés di-

rectement sur le groupement de détecteurs, soit en fabri-

quant les circuits électroniques au cours d'une partie du

processus de fabrication de panneau. Cependant, la techno-

logie de processus de fabrication de panneau ne permet pas

non plus la construction sur un panneau des circuits élec-

troniques nécessaires, tels que les préamplificateurs et

les convertisseurs analogiques/numériques qui sont néces-

saires pour la lecture du panneau. Même si l'on pouvait concevoir de tels dispositifs de haute qualité, les coûts de réalisation additionnels rendent l'approche prohibitive

du point de vue des coûts.

Le montage de dispositifs directement sur le groupe-

ment de détecteurs à l'aide d'une construction de pastil-

les sur du verre est également une solution impraticable au problème de densité d'interconnexion. La technologie de réalisation par panneau ne peut pas supporter une couche supérieure métallique, ce qui limite par consequent les

options de fixation des circuits électroniques au verre.

la fiabilité et le rendement de production du panneau lui-même seraient également réduits dans ces approches. Enfin, les exigences de vitesse et de faible bruit d'un système d'imagerie deviennent problématiques dans un tel procédé. Le procédé de pastilles sur du verre affecte, de façon caractéristique, les performances de vitesse et de faible bruit en imposant

des contraintes additionnelles à la dissipation de puissance.

Par conséquent, il existe un besoin pour un procédé permettant d'accroître le pas de pixel sans que cela ait un impact sur la densité des interconnexions. Il est également souhaitable d'accroître le pas de pixel sans nécessiter de changements de la technologie de fabrication de

panneau ni de solution par une construction de pastilles sur du verre.

La présente invention propose un système de détecteur numérique conçu pour répondre à ces besoins. Un aspect de la technique propose un procédé pour acquérir des signaux à partir de pixels individuels dans un détecteur. Le détecteur comprend une matrice de rangées et de colonnes de pixels, grâce à laquelle chaque pixel est configuré de façon à générer un signal en fonction du rayonnement reçu à partir d'une source de rayonnement. Le procédé comprend les étapes de commande d'un circuit de multiplexeur pour sélectionner des rangées et des colonnes de pixels désirées, et de lecture de signaux à partir des rangées et des colonnes désirées. L'étape de courant peut comprendre la commande d'un premier circuit de multiplexage pour couples de pixels de chaque ligne de

balayage à des colonnes désirées de pixels pour la lecture.

Un autre aspect de la technique concerne un système d'imagerie comprenant une source de rayonnement, un circuit de commande pour réguler la source de rayonnement, et un détecteur pour recevoir un rayonnement depuis la source de rayonnement et pour générer des signaux à partir de celui-ci. Le détecteur comporte un groupement de pixels, formant des rangées et des colonnes couplées à une pluralité de lignes de balayage, chaque ligne de balayage étant couplée à une pluralité de rangées de pixels. Le détecteur comporte un circuit de multiplexage pour coupler sélectivement les rangées de pixels à des lignes de balayage respectives pour lire les signaux, disposés sur le détecteur. Un autre aspect de la technique concerne encore un détecteur comprenant un groupement de pixels. Le groupement de pixels forme des rangées et des colonnes qui sont configurées pour générer des signaux en fonction du rayonnement frappant le détecteur. Le détecteur comporte également une pluralité des lignes de balayage, par exemple deux lignes de balayage, chaque de ligne de balayage étant couplée à une pluralité de rangées de pixels, et un circuit de multiplexage pour coupler sélectivement les rangées de pixels à des lignes de balayage respectives pour lire les signaux. Le nombre de pixels peut être égal à au moins deux fois la somme du nombre de lignes de balayage et de lignes de lecture de colonnes. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la

description détaillée suivante, faite de référence aux dessins joints, dans

lesquels; la figure 1 est une vue générale schématique d'un système d'imagerie à rayons x numérique dans lequel la présente technique est incorporée; la figure 2 est une représentation schématique des circuits fonctionnels dans un détecteur du système de la figure 1 pour produire des données d'image pour la reconstruction; la figure 3 est une vue en coupe partielle illustrant un exemple de structure de détecteur pour produire les données d'image; la figure 4 est une illustration d'un exemple d'architecture de système pour le détecteur à panneau plat; la figure 5 est une vue en perspective d'un bloc de pixels illustrant des lignes de balayage et des circuits de multiplexage pour lire des signaux à partir de chaque pixel indépendant; la figure 6 est une illustration d'un exemple de configuration architecturale d'un groupement de détecteur avec un pas de pixel accru; et

la figure 7 est un graphique de séquence de fonction-

nement illustrant les états logiques pour un exemple de

configuration architecturale d'un groupement de détec-

teurs. La figure 1 illustre de façon schématique un système d'imagerie 10 pour acquérir et traiter des données d'image de pixel individuelles. Dans la réalisation illustrée, le système 10 est un système à rayons X numérique conçu tout à la fois pour acquérir des données d'image originales et pour traiter les données d'image pour l'affichage selon la

présente technique. Dans la réalisation illustrée en fi-

gure 1, le système d'imagerie 10 comprend une source de

rayons X 12 positionnée au voisinage d'un collimateur 14.

Le collimateur 14 permet à un faisceau de rayonnement 16

de passer à l'intérieur d'une région dans laquelle un su-

jet, tel qu'un patient humain 18, est positionné. Une par-

tie du rayonnement 20 passe à travers ou autour du sujet et frappe un détecteur de rayons X numérique, représenté globalement par le numéro de référence 22. Comme décrit plus complètement ci-dessous, le détecteur 22 convertit les photons de rayons X reçus sur sa surface en photons d'énergie plus basse, et, ensuite, en signaux électriques, qui sont acquis et traités pour reconstruire une image des

éléments à l'intérieur du sujet.

La source 12 est commandée par un circuit d'alimenta-

tion/commande 24 qui fournit tout à la fois l'alimentation et les signaux de commande pour les séquences d'examen. De

plus, le détecteur 22 est couplé à un dispositif de com-

mande de détecteur 26 qui commande l'acquisition des si-

gnaux générés dans le détecteur. Le dispositif de commande

de détecteur 26 peut également exécuter différentes fonc-

tions de filtrage et de traitement du signal, par exemple

pour le réglage initial de plages dynamiques, l'entrelace-

ment de données d'image numériques, etc. Le circuit d'ali-

mentation/commande 24 et le dispositif de commande de dé-

tecteur 26 répondent tous deux à des signaux venant d'un

dispositif de commande du système 28. En général, le dis-

positif de commande du système 28 commande le fonctionne-

ment du système d'imagerie pour exécuter les protocoles

d'examen et pour traiter les données d'image acquises.

Dans le présent contexte, le dispositif de commande du système 28 comprend également des circuits de traitement

du signal, basés de façon caractéristique sur un ordina-

teur numérique à usage général ou spécifique à l'applica-

tion, des circuits de mémoire associés pour mémoriser des

programmes et des sous-programmes exécutés par l'ordina-

teur, ainsi que des paramètres de configuration et des données d'image, des circuits d'interface, etc.

Dans la réalisation illustrée en figure 1, le disposi-

tif de commande du système 28 est relié à au moins un dis-

positif de sortie, tel qu'un affichage ou une imprimante, comme indiqué par le numéro de référence 30. Le dispositif de sortie peut comprendre des écrans d'ordinateur et des circuits de traitement associés standard ou spécifiques à

l'utilisation. Un ou plusieurs postes de travail d'opéra-

teur 32 peuvent de plus être reliés dans le système pour

délivrer en sortie des paramètres du système, pour deman-

der des examens, pour visualiser des images, etc. En géné-

ral, les affichages, les imprimantes, les postes de tra-

vail et les dispositifs similaires disposés à l'intérieur du système peuvent être locaux vis-à-vis des composants d'acquisition de données, ou peuvent être éloignés de ces composants, par exemple à un autre endroit à l'intérieur d'une institution ou d'un hôpital, ou dans un emplacement

entièrement différent, étant reliés au système d'acquisi-

tion d'image par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs ré-

seaux configurables, tels que l'Internet, des réseaux pri-

vés virtuels, etc.

La figure 2 est une représentation schématique de com-

posants fonctionnels d'un détecteur numérique 22. La fi-

gure 2 représente également un dispositif de commande de

détecteur d'imagerie 34 qui sera, de façon caractéristi-

que, configuré à l'intérieur du dispositif de commande de détecteur 26. Le dispositif de commande de détecteur d'imagerie 34 comprend une unité centrale ou un processeur de signal numérique, ainsi que des circuits de mémoire pour commander l'acquisition de signaux détectés à partir du détecteur. Le dispositif de commande de détecteur

d'imagerie 34 est couplé par l'intermédiaire de conduc-

teurs à fibres optiques à deux voies aux circuits de com-

mande de détecteur 36 à l'intérieur du détecteur 22. Le dispositif de commande de détecteur d'imagerie 34 échange par conséquent des signaux de commande pour les données

d'image à l'intérieur du détecteur durant le fonctionne-

ment. Les circuits de commande de détecteur 36 reçoivent une

alimentation en courant continu depuis une source d'ali-

mentation, représentée globalement par le numéro de réfé-

rence 38. Les circuits de commande de détecteur 36 sont configurés de façon à être l'origine d'ordres de minutage et de commande pour les dispositifs d'attaque de rangées

et de colonnes utilisés pour transmettre des signaux du-

rant les phases d'acquisition de données du fonctionnement du système. Les circuits 36 transmettent par conséquent une alimentation et des signaux de commande à des circuits de référence/régulateur 40, et reçoivent des données de

pixel d'image numériques depuis les circuits 40.

Dans une présente réalisation illustrée, le détecteur 22 se compose d'un scintillateur qui convertit les photons de rayons X reçus sur la surface du détecteur durant les examens en photons d'énergie plus basse (lumière). Un groupement de photodétecteurs convertit alors les photons de lumière en signaux électriques qui sont représentatifs du nombre de photons ou de l'intensité de rayonnement frappant les régions de pixel individuelles de la surface du détecteur. Des circuits électroniques de lecture

convertissent les signaux analogiques résultants en va-

leurs numériques qui peuvent être traitées, mémorisées et affichées, par exemple dans un affichage 30 ou un poste de travail 32 après la reconstruction de l'image. Dans une forme actuelle, le groupement de photodétecteurs est formé sur une base unique de silicium amorphe. Les éléments de

groupement sont organisés en rangées et en colonnes, cha-

que élément étant composé d'une photodiode et d'un tran-

sistor à film mince. La cathode de chaque diode est

connectée à la source du transistor, et les anodes de tou-

tes les diodes sont connectées à une tension de polarisa-

tion négative. Les grilles des transistors dans chaque

rangée sont connectées les unes aux autres et les électro-

des de rangée sont connectées aux circuits électroniques

de balayage comme décrit ci-dessous. Les drains des tran-

sistors dans une colonne sont connectés les uns aux autres et une électrode de chaque colonne est connectée à des circuits électroniques de lecture, comme décrit également ci-dessous. Dans la réalisation particulière illustrée en figure 2, à titre d'exemple, un bus de rangées 42 comprend une

pluralité de conducteurs pour permettre la lecture à par-

tir de différentes colonnes du détecteur, et, également, pour invalider les rangées et appliquer une tension de

compensation de charge à des rangées sélectionnées, lors-

qu'on le souhaite. Un bus de colonnes 44 comprend des

conducteurs additionnels pour commander la lecture à par-

tir des colonnes tandis que les rangées sont validées en séquence. Le bus de rangées 42 est couplé à une série de dispositifs d'attaque de rangées 46, chacun d'entre eux commandant la validation d'une série de rangées dans le détecteur. De façon similaire, des circuits électroniques

de lecture 48 sont couplés au bus de colonnes 44 pour com-

mander la lecture de toutes les colonnes du détecteur.

Dans la présente technique, la densité de pixels est ren-

forcée par la disposition d'un plus grand nombre de pixels le long des bus de rangées et/ou de colonnes, avec des circuits de multiplexage, pour lire les données de pixels.

Dans la réalisation illustrée, des dispositifs d'atta-

que de rangées 46 et des circuits électroniques de lecture 48 sont couplés à un panneau de détecteur 50 qui peut être subdivisé en une pluralité de sections 52. Chaque section 52 est couplée à l'un des dispositifs d'attaque de rangées

46, et comprend un certain nombre de rangées. De façon si-

milaire, chaque dispositif d'attaque de colonnes 48 est

couplé à une série de colonnes. La configuration à photo-

diodes et à transistors à film mince mentionnée ci-dessus définit par conséquent une série de pixels ou d'éléments d'image individuels 54 qui sont disposés en rangées 56 et en colonnes 58. Les rangées et les colonnes définissent une matrice d'image 60 ayant une hauteur 62 et une largeur

64. A nouveau, comme décrit ci-dessous, la présente tech-

nique autorise la lecture d'un nombre accru de pixels par l'intermédiaire des dispositifs d'attaque de rangées et de

colonnes et des circuits électroniques de lecture.

Comme illustré également en figure 2, chaque pixel 54 est globalement défini par un croisement de rangée et de colonne, auquel une électrode de colonne 68 croise une électrode de rangée 70. Comme mentionné ci-dessus, un

transistor à film mince 72 est disposé à chaque emplace-

ment de croisement pour chaque pixel, ainsi qu'une photo-

diode 74. Lorsque chaque rangée est validée par les dispo-

sitifs d'attaque de rangée 46, on peut accéder aux signaux

venant de chaque photodiode par l'intermédiaire des cir-

cuits électroniques de lecture 48, et ceux-ci peuvent être convertis en signaux numériques pour un traitement et une

reconstruction d'image ultérieurs.

La figure 3 représente de façon générale un exemple de

configuration physique des composants illustrés schémati-

quement en figure 2. Comme montré en figure 3, le détec-

teur peut comprendre un substrat en verre 76 sur lequel

les composants décrits ci-dessous sont disposés. Les élec-

trodes de colonne 68 et les électrodes de rangée 70 sont disposées sur le substrat, et un groupement à panneau plat

en silicium amorphe 78 est défini, comprenant les transis-

tors à film mince et les photodiodes décrits ci-dessus. Un scintillateur 80 est présent sur le groupement en silicium amorphe pour recevoir le rayonnement durant les séquences d'examen comme décrit ci-dessus. Des pattes de contact 82 sont formées pour communiquer des signaux vers et depuis les électrodes de colonne et de rangée, et des fils de

contact 84 sont présents pour communiquer les signaux en-

tre les pattes de contact et les circuits externes.

On notera que la configuration particulière du panneau de détecteur 22, et la subdivision du panneau en rangées et en colonnes attaquées par des dispositifs d'attaque de rangées et de colonnes, est sujette à différentes autres configurations. En particulier, on peut utiliser plus ou moins de dispositifs d'attaque de rangées et de colonnes, et des panneaux de détecteur ayant différentes dimensions

de matrice peuvent être ainsi définis. Le panneau de dé-

tecteur 22 peut être de plus subdivisé en régions de sec-

tions multiples, par exemple le long d'une ligne centrale

verticale ou horizontale.

Si l'on se reporte à la figure 4, un schéma architec-

tural est montré, celui-ci représentant le détecteur numé-

rique à semi-conducteurs 22 couplé à une pluralité d'in-

terconnexions souples 86. L'interconnexion souple 86 est couplée à des circuits électroniques de lecture 48, et à

des circuits électroniques de balayage 88. L'intercon-

nexion souple 86 assure des connexions avec des circuits afin de permettre le balayage et la lecture séquentiels des pixels individuels du groupement de détecteurs. Les

circuits électroniques de lecture 48, comme mentionné ci-

dessus, comportent un convertisseur analogique/numérique qui numérise la charge appliquée aux éléments de pixels individuels durant la lecture. Les circuits électroniques de balayage 88 réalisent une séquence de balayage définie

par un opérateur, qui valide la lecture de pixels indivi-

duels par rangées et colonnes. Par conséquent, les cir-

cuits électroniques de balayage 88 réalisent une séquence

de commande qui valide les circuits électroniques de lec-

ture 48.

La lecture de signaux détectés à partir du détecteur 22 se passe généralement comme suit. Des modes de balayage multiples peuvent être sélectionnés pour lire des données à partir du détecteur 22, ou pour tester la capacité de fonctionnement du détecteur 22. Dans un mode de balayage, une rangée unique est validée, grâce à quoi chaque pixel à l'intérieur de la rangée est lu. Tandis que chaque rangée est validée en séquence pour la lecture, des lignes de lecture de colonne dans le détecteur lisent les données venant des pixels individuels qui sont balayés, de façon à

lire progressivement tous les signaux venant du groupe-

ment. La validation commence par un bit de démarrage et se déplace le long de la série de rangées soit dans un format de balayage de l'extérieur vers l'intérieur, soit dans un format de l'intérieur vers l'extérieur. On notera que, dans chaque mode de lecture, les circuits électroniques de lecture effectuent une conversion analogique/numérique des signaux détectés, et que les signaux sont ensuite transmis du détecteur au dispositif de commande du système pour le

traitement.

La figure 5 illustre un bloc de pixels 90 comportant

des lignes de rangée 92, 94, 96 et 98. Le panneau de dé-

tecteur, comme mentionné ci-dessus, est constitué par une matrice de rangées et de colonnes qui est balayée au cours

de l'un d'une pluralité de modes de balayage. De façon ca-

ractéristique, la figure 5 illustre deux rangées et deux

colonnes de pixels. Les lignes de rangée 92 et 94 sont il-

lustrées comme étant couplées à une rangée. De façon simi-

laire, les lignes de rangée 96 et 98 sont représentées comme étant couplées à la deuxième rangée. Par conséquent, quatre pixels sont représentés, dans lesquels les lignes

de rangée 92 et 94 balayent la première rangée, et les li-

gnes de rangée 96 et 98 balayent la deuxième rangée. La lecture se produit lorsqu'un mode est sélectionné et qu'un

opérateur déclenche un balayage validant une ligne de ran-

gée pour balayer les pixels à l'intérieur de cette rangée, grâce à quoi les données d'image sont lues par une ligne de lecture de colonne. De plus, des transistors à effet de champ 100 sont illustrés disposés à l'intérieur de chaque pixel, correspondant aux transistors à film mince décrits ci-dessus. La figure 6 représente, en détails légèrement plus

grands, les pixels individuels et les circuits de multi-

plexage utilisés pour augmenter le pas de pixel sans aug-

menter la densité d'interconnexion. Dans la réalisation

illustrée, chaque rangée de pixels est connectée à une li-

gne de rangée 92, 94, 96 et 98. De façon caractéristique,

chaque rangée de pixels est couplée à deux lignes de ran-

gée. De plus, chaque ligne de rangée est couplée à un mul-

tiplexeur comportant des commutateurs à semi-conducteurs,

tels que des transistors à effet de champ pour la valida-

tion de rangées sélectives. Par exemple, les lignes de rangée 92 et 94 sont couplées à un jeu de commutateurs 102, et les lignes de rangée 96 et 98 sont couplées à un

jeu de commutateurs 104. Par ailleurs, le jeu de commuta-

teurs 102 est couplé à des commutateurs 106 et 108. De fa-

çon similaire, le jeu de commutateurs 104 est également couplé aux commutateurs 106 et 108. Une source de tension 109 est présente pour invalider les pixels dans la matrice par l'intermédiaire des commutateurs. On notera que cette

réalisation n'illustre qu'une configuration et qu'une ap-

proche de balayage. Toutefois, des approches différentes peuvent être utilisées pour des résultats similaires et basées sur la présente technique. Par exemple, dans cette réalisation particulière, deux lignes de rangée sont cou-

plées à des pixels alternés à l'intérieur de la même ran-

gée, et les lignes de rangée sont couplées à deux commuta-

teurs individuels à l'intérieur des mêmes jeux de multi-

plexage actionnés pour balayer cette rangée particulière.

De plus, le premier jeu de commutateurs, lorsqu'il est va-

lidé, sélectionne la colonne de pixels qui est balayée,

tandis que le deuxième jeu de commutateurs valide la ran-

gée de pixels particulière qui est balayée. On notera qu'un mode de balayage différent peut être réalisé, grâce auquel un mode de séquencement de balayage de pixels dif-

* férent pour la lecture peut être établi.

Comme mentionné ci-dessus, chaque ligne de rangée est couplée à des pixels alternés à l'intérieur de la même rangée. Par conséquent, les lignes de rangée 92 et 94 sont configurées pour balayer la même rangée. Par exemple, la ligne de rangée 92 est couplée aux pixels 112 et 116. La ligne de rangée 94 est couplée aux pixels 114 et 118. Par conséquent, la ligne de rangée 92 valide un balayage des

pixels 112 et 116 lorsque la ligne de balayage 110 est va-

lidée et qu'un signal d'entrée logique haut est appliqué aux commutateurs 102 et 106, comme décrit plus en détail ci-dessous. De façon similaire, dans la rangée suivante, la ligne de rangée 96 est couplée aux pixels 120 et 124, et la ligne de rangée 98 est couplée aux pixels 122 et 126. Lorsque la ligne de rangée spécifique est validée, ce qui est accompli en validant la ligne de balayage 110, les pixels individuels seront balayés et lus par les lignes de lecture de colonne 128 et 130. Tandis que les lignes de

rangée individuelles sont couplées à des pixels spécifi-

ques, les lignes de lecture de colonne sont couplées à

chaque pixel à l'intérieur de cette colonne dans la pré-

sente réalisation. Cependant, on pourra comprendre que les lignes de lecture de colonne peuvent être couplées à des colonnes d'une façon similaire aux lignes de rangée, grâce à quoi des pixels alternés peuvent être couplés à chaque

ligne de lecture de colonne.

La longueur de pixel, par rangée et colonne, est mon-

trée en figure 6 par les numéros de référence 132 et 134, respectivement. De plus, dans cette réalisation, la ligne de rangée 137 est représentée comme étant couplée à une série de pixels, et à un commutateur 140. Le commutateur est lui-même couplé à des commutateurs 142 et 144. Les commutateurs 140, 142, 144 sont validés par la ligne de balayage 146. Comme mentionné ci-dessus, les lignes de rangée sont validées lorsque les commutateurs et la ligne de balayage appropriés sont validés, de façon à permettre

par conséquent à la lecture de se produire par l'intermé-

diaire des lignes de lecture de colonne 128 et 130.

Une caractéristique de la présente réalisation est que

les lignes de lecture de colonne 128 et 130 sont connec-

tées à un canal de lecture unique. Par conséquent, la pré-

sente réalisation procure deux lignes de balayage pour ac-

tiver soit la ligne de lecture de colonne 128 soit la li-

gne de lecture de colonne 130. Par conséquent, la lecture

est effectuée deux fois pour chaque rangée dans un ba-

layage complet, ou de définition maximale. Par exemple,

chaque rangée est balayée deux fois, à savoir, par exem-

ple, par les lignes de rangée 92 et 94, lorsque la valida-

tion permet le balayage de la première rangée. La ligne de

rangée 92 validera les pixels individuels couplés à celle-

ci et la ligne de rangée 94 validera les pixels alternés pour la lecture. De plus, les lignes de lecture de colonne connectées sont couplées à chaque pixel à l'intérieur de la colonne, de façon à lire par conséquent tous les pixels validés durant la validation progressive des pixels de

chaque rangée.

Le pas de pixel, comme mentionné ci-dessus, est déter-

miné par l'espacement entre les pixels individuels donné par X/2 sur Y/2, représenté par les numéros de référence 132 et 134 en figure 6. La distance entre les lignes de lecture de colonnes connectées peut être indiquée par X,

comme indiqué par le numéro de référence 135. De façon si-

milaire, la distance entre les lignes de balayage 110 et 146 peut être indiquée par Y, comme indiqué par le numéro de référence 145. Comme mentionné ci-dessus, le pas de pixel est la distance entre les pixels. Alors que les configurations classiques procurent un pas de X x Y, la présente technique appliquée dans cet exemple illustré

procure un pas amélioré, de X/2 x Y/2.

Le séquencement de minutage et de commande pour ba-

layer en séquence la configuration de la figure 6 est dé-

crite plus complètement en figure 7. La figure 7 repré-

sente graphiquement les signaux d'impulsion appliqués aux commutateurs à semi-conducteurs montrés en figure 6 au

cours du balayage d'un détecteur. En particulier, la fi-

gure 7 illustre les états logiques des lignes de rangée et des commutateurs à des instants donnés. Les axes Y des tracés représentent les niveaux de signaux logiques pour

l'entrée sur les commutateurs et les lignes de rangée, re-

présentés sous la forme d'une séquence intégrée 150, d'une

séquence de lignes de balayage 152, d'une séquence de li-

gnes de balayage 154, et d'un séquencement 156 pour les commutateurs de balayages impairs, d'un séquencement 158

pour les commutateurs de balayages pairs, d'un séquence-

ment 160 pour les commutateurs de données impaires, et d'un séquencement 162 pour les commutateurs de données

paires. L'axe X 164 représente le temps, des instants in-

téressants spécifiques étant indiqués, de l'instant 180 à

l'instant 200.

Le tracé de signal d'impulsion intégré 150 indique une série d'impulsions qui valident le balayage de rangées de pixels. Le tracé de signal d'impulsion 152 représente

l'état logique de la ligne de balayage 110. De façon simi-

laire, le tracé de signal d'impulsion 154 représente l'état logique de la ligne de balayage 146. Les états d'entrée sur les commutateurs 102 et 104 sont représentés par des tracés de signal d'impulsion 156 et 158, un haut logique mettant le commutateur dans un état conducteur (à savoir en communication avec la ligne de balayage). De plus, les états des entrées sur les commutateurs 106 et 108 sont représentés par des tracés de signal d'entrée 160 et 162. Les états logiques des lignes de rangée 92, 94, 96 et 98 sont représentés par des tracés de signal d'entrée

166, 168, 170 et 172. Les états logiques de lignes de ran-

gée additionnelles K + 1 - BI - DI et K + 1 - BI - DP (non représentés en figure 6) sont représentés par des tracés

de signal d'impulsion 174 et 176.

Comme les personnes ayant une bonne connaissance de la technique l'apprécieront, lorsqu'un signal "bas" logique

est représenté, le commutateur respectif est non conduc-

teur. De plus, lorsqu'un signal "haut" logique est repré-

senté, le commutateur est validé pour balayer des pixels dans une rangée de pixels lorsqu'une ligne de balayage correspondante est validée. Par exemple, à l'instant 180, le signal d'impulsion de la ligne de balayage 110 (figure 6) est à un bas logique, comme référencé par le tracé de signal d'impulsion 152. Egalement, à l'instant 180, les entrées des commutateurs 102 et 106 sont mises à un signal d'impulsion logique haut, comme représenté dans les tracés 156 et 160, respectivement. De plus, à l'instant 180, les entrées des commutateurs 104 et 108 sont à un bas logique,

comme représenté par les tracés 158 et 162. Par consé-

quent, lorsque la ligne de balayage 110 est validée, les

lignes de lecture de colonnes 128 et 130 lisent les don-

nées d'image venant des pixels 112 et 116, respectivement.

Par conséquent, à l'instant 182, les commutateurs 102 et 106 restent conducteurs, et la ligne de balayage 110 est validée, grâce à quoi la ligne de rangée 92 est validée et les pixels 112 et 116 sont lus par les lignes de lecture de colonnes 128 et 130, comme montré en figure 6. Le signal d'entrée logique haut sur le tracé 152 représente la validation de la ligne de rangée 92. Si l'on se reporte à nouveau à la figure 7, les commutateurs 102 et 106 (figure

6) reçoivent un signal d'entrée logique haut, comme indi-

qué par les tracés 156 et 160 à l'instant 180, et restent

dans cet état logique jusqu'à l'instant 188. Les états lo-

giques des commutateurs 104 et 108, comme indiqué par les tracés 158 et 162, sont bas à l'instant 180, et, par

conséquent, les commutateurs restent non conducteurs.

A l'instant 184, la ligne de balayage 110 n'est pas validée, et la rangée de pixels n'est pas balayée pour la lecture. L'entrée pour la ligne de balayage 110 est par conséquent montrée à un bas logique, comme indiqué par le tracé 152. Par contre, le commutateur 102 reste validé, comme indiqué par le signal d'entrée logique haut sur le tracé 156. Le commutateur 104 reste non conducteur, comme

représenté par une entrée logique basse sur le tracé 158.

Tandis que les commutateurs 102 et 104 restent dans leurs

mêmes états logiques à partir de l'instant 180, les commu-

tateurs 106 et 108 sont non conducteur et conducteur, res-

pectivement. Autrement dit, le commutateur 106 reçoit une

entrée logique basse, comme illustré par le signal d'im-

pulsion logique bas sur le tracé 160. Le commutateur 108 est validé à l'instant 184 et son entrée reste à l'état logique haut jusqu'à l'instant 188. La lecture de la ligne de rangée 94 se produit à l'instant 186 lorsque la ligne de balayage 110 est validée, comme illustré par le signal

d'entrée sur le tracé 168. Par conséquent, le seul événe-

ment se produisant à l'instant 186 est que la ligne de ba-

layage 110 est validée, grâce à quoi la lecture de la li-

gne de rangée 94 se produit. La lecture se produit de fa-

çon similaire à celle décrite pour la ligne de rangée 92, dans laquelle les lignes de lecture de colonnes 128 et 130 lisent les pixels sélectionnés. De façon caractéristique, la ligne de rangée 94 valide le balayage des pixels 114 et

118. Par conséquent, la ligne de rangée 92 permet le ba-

layage des pixels 114 et 118 comme indiqué par l'entrée

logique haute sur le tracé 152 à l'instant 186.

Si l'on se réfère à l'instant 188, la ligne de ba-

layage 110 n'est pas validée, comme indiqué par le signal

d'entrée logique bas sur le tracé 152. Cependant, le ba-

layage est achevé pour la ligne de rangée 94, avec les pixels 112, 114, 116, 118, et tous les autres pixels dans la rangée qui ont été lus. A l'instant 188, bien que la

ligne de balayage 110 ne soit pas validée, les commuta-

teurs 104 et 106 deviennent validés, comme indiqué par les tracés 158 et 160, respectivement, en figure 7, et les commutateurs 102 et 108 sont invalidés, comme indiqué par l'entrée logique basse sur les tracés 156 et 162. Ensuite, à l'instant 190, la ligne de balayage 110 est validée comme montré par le signal d'entrée logique haut sur le tracé 152. Le commutateur 102 reste non conducteur, ayant un signal d'entrée logique bas, et le commutateur 104 reste conducteur. Le commutateur 106 reste également conducteur, comme indiqué par le signal d'entrée logique haut sur le tracé 160. Cependant, le commutateur 108 reste non conducteur. Comme la ligne de balayage 110 est validée et que les commutateurs 104 et 106 sont conducteurs, la

ligne de rangée 96 est balayée comme illustré par le si-

gnal d'entrée logique haut sur le tracé 170. Par consé-

quent, les pixels 120 et 124 sont lus par l'intermédiaire

des lignes de lecture de colonnes 128 et 130, respective-

ment. A l'instant 192, la ligne de balayage 110 est inva-

lidée, comme montré par le signal d'entrée logique bas sur

le tracé 152. En même temps, le commutateur 108 est vali-

dé, et le commutateur 106 est invalidé. Les signaux d'en-

trée logiques haut et bas correspondants sont indiqués sur les tracés 160 et 162 à l'instant 192. En même temps, les

commutateurs 102 et 104 restent dans leurs états opéra-

tionnels, à savoir que le commutateur 102 reste non conducteur, tandis que le commutateur 104 est conducteur,

comme montré par les tracés 156 et 158.

A l'instant 194, la ligne de balayage 110 est validée, comme illustré par le tracé de signal d'entrée 152, à un haut logique. Les commutateurs 102 et 104 restent dans leurs états respectifs depuis l'état 192. Le commutateur

106 est également non conducteur, comme indiqué par le si-

gnal d'entrée logique bas sur le tracé 160. Cependant, le

commutateur 108 reste conducteur, comme indiqué par le si-

gnal d'entrée logique haut sur le tracé 162. Comme les

commutateurs 104 et 108 sont conducteurs, la ligne de ran-

gée 98 est validée une fois que la ligne de balayage 110 est validée. Par conséquent, à l'instant 194, la ligne de

balayage 110 est validée, grâce à quoi la ligne 98 est va-

lidée, délivrant des données aux lignes de lecture de co-

lonne 128 et 130. Le tracé 172 en figure 7 indique le si-

gnal logique haut auquel la ligne de balayage 98 est vali-

dée. Lorsque la rangée 98 est balayée à l'instant 194, les données de pixels des pixels 122 et 126 sont lues par l'intermédiaire des lignes de lecture de colonnes 128 et

, respectivement.

A l'instant 196, la ligne de balayage 110 n'est pas validée, comme illustré par un signal d'entrée logique bas sur le tracé 152, mais les commutateurs 102 et 106 sont validés, comme indiqué par les signaux d'entrée logiques

hauts sur les tracés 156 et 160. En même temps, les commu-

tateurs 104 et 108 sont rendus non conducteurs, comme mon-

tré par le signal d'entrée logique bas sur les tracés 158

et 162. A l'instant 198, la ligne de balayage 146 est va-

lidée et permet le balayage, tandis que la ligne de ba-

layage 110 reste inactive. Lorsque la ligne de balayage 146 est validée, comme indiqué par le signal sur le tracé 154 et que les commutateurs 102 et 106 sont maintenus

conducteurs, comme indiqué par les signaux d'entrée logi-

ques hauts sur les tracés 156 et 160, un balayage de la ligne de rangée K + 1 - BI - DI est validé, comme illustré par le signal d'entrée logique haut sur le tracé 174. Les

données d'image sont par conséquent récupérées par les li-

gnes de lecture de colonnes 128 et 130. A l'instant 200, la ligne de balayage 146 est de nouveau validée jusqu'à ce que le balayage de tous les pixels couplés aux lignes de

rangée validées par la ligne de balayage 146 soit achevé.

On notera que les impulsions de signaux pour les commuta-

teurs 138, 140, 142 et 144 fonctionnent de façon similaire aux commutateurs 102, 104, 106 et 108. De cette façon, les données de toutes les rangées et de toutes les colonnes sont lues par commutation séquentielle des circuits de multiplexage. On notera que les circuits de multiplexage comprennent

des commutateurs sur le détecteur pour commander le ba-

layage. De plus, tout type de mécanisme de commutation ap-

proprié peut être employé dans ce but. En particulier,

n'importe quel système de multiplexage permettant la lec-

ture et permettant d'augmenter le pas de pixel, de préfé-

rence sans conséquence sur la densité d'interconnexion,

peut être appliqué. On notera également que les multi-

plexeurs de données et de balayage peuvent être échangés.

Par exemple, des commutateurs validant des modes de lec-

ture différents en manipulant des lignes de lecture de co-

lonnes peuvent également être appliqués, des commutateurs

étant validés pour différents modes de lecture des pixels.

Egalement, des multiplexeurs susceptibles de valider tous

les pixels simultanément à l'intérieur d'une ligne de ran-

gée ou selon un motif séquentiel peuvent être presents. De plus, la présente réalisation illustre des commutateurs formés ou disposés sur le détecteur, mais, toutefois, on notera que le mécanisme de commutation peut être disposé en une position autre que le panneau de détecteur. De

plus, des modes de balayage multiples peuvent être réali-

sés, de façon à balayer chaque pixel individuel pour une définition maximale de groupes de pixels afin d'obtenir

une vitesse améliorée.

Bien que l'invention puisse être susceptible de

connaître des modifications et d'autres formes, des réali-

sations spécifiques ont été montrées à titre d'exemple

dans les dessins, et ont été décrites en détail ici. Ce-

pendant, on comprendra que l'invention ne vise pas à être limitée aux formes particulières décrites. Au contraire, l'invention vise à couvrir toutes les modifications, tous les équivalents, et toutes les alternatives rentrant à l'intérieur de l'esprit et de l'étendue de l'applicabilité

de l'invention telle qu'elle est définie par les revendi-

cations jointes qui suivent.

Claims (24)

REVENDICATIONS

1. Détecteur pour un système d'imagerie, caractérisé en ce qu'il comprend: un groupement (60) de pixels (54) formant des rangées (56) et des colonnes (58), et configuré de façon à générer

des signaux en fonction du rayonnement frappant le détec-

teur (22); une pluralité de lignes de balayage (110, 146), chaque ligne de balayage étant adaptée pour être couplée à une pluralité de rangées (92, 94, 96, 98) de pixels; et un circuit de multiplexage (102, 104, 106, 108, 138, , 142, 144) pour coupler sélectivement les rangées (92, 94, 96, 98) de pixels à des lignes de balayage respectives

(110, 146) pour lire les signaux.

2. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en

ce qu'il comprend de plus une pluralité de lignes de lec-

ture de colonnes (128, 130) couplées à une pluralité de

colonnes (58) de pixels.

3. Détecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque ligne de lecture de colonnes (128, 130) est

couplée à deux colonnes (58) de pixels.

4. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de multiplexage comprend un premier jeu (102, 104, 138, 140) de commutateurs pour sélectionner des

rangées de pixels pour la lecture.

5. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de multiplexage comprend un deuxième jeu (106, 110, 142, 144) de commutateurs pour sélectionner des

colonnes de pixels pour la lecture.

6. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque ligne de balayage (110) est couplée à deux

rangées (56) de pixels.

7. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur comprend une pluralité de lignes de lecture de colonnes (128, 130) couplées aux pixels, et dans lequel le nombre de pixels (112 à 126) est égal à au moins deux fois la somme du nombre de lignes de balayage

(110, 146) et de lignes de lecture de colonnes (128, 130).

8. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un circuit de commande (26) pour

réguler la commutation du circuit de multiplexeur.

9. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des pixels (54) comprend un transistor à

film mince (72) et une photodiode (74).

10. Système d'imagerie numérique, caractérisé en ce qu'il comprend: une source (12) de rayonnement; un circuit de commande (24) pour réguler la source de rayonnement; et un détecteur (22) pour recevoir le rayonnement (20) de la source de rayonnement et pour générer des signaux à partir de celui-ci, le détecteur comportant un groupement

(60) de pixels (54) formant des rangées (56) et des colon-

nes (58), et une pluralité de lignes de balayage (110, 146), chaque ligne de balayage étant adaptée pour être couplée à une pluralité de rangées (92, 94, 96, 98) de pixels, et un circuit de multiplexage (102, 104, 106, 108, 138, 140, 142, 144) pour coupler sélectivement les rangées de pixels à des lignes de balayage respectives (110, 146)

pour lire les signaux.

11. Système selon la revendication 10, caractérisé en

ce qu'il comprend de plus une pluralité de lignes de lec-

ture de colonnes (128, 130) couplées à une pluralité de

colonnes (58) de pixels.

12. Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que chaque ligne de lecture de colonnes (128, 130) est

couplée à deux colonnes (58) de pixels.

13. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le circuit de multiplexage comprend un premier jeu (102, 104, 138, 140) de commutateurs pour sélectionner des

rangées de pixels pour la lecture.

14. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le circuit de multiplexage comprend un deuxième jeu (106, 110, 142, 144) de commutateurs pour sélectionner des colonnes de pixels pour la lecture.

15. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque ligne de balayage (110) est couplée à deux

rangées (56) de pixels.

16. Système selon la revendication 10, caractérisé en

ce que le système comprend une pluralité de lignes de lec-

ture de colonnes (128, 130) couplées aux pixels, et dans lequel le nombre de pixels (112 à 126) est égal à au moins deux fois la somme du nombre de lignes de balayage (110,

146) et de lignes de lecture de colonnes (128, 130).

17. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un circuit de commande (26) pour

réguler la commutation du circuit de multiplexeur.

18. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que chacun des pixels (54) comprend un transistor à

film mince (72) et une photodiode (74).

19. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que la source (12) de rayonnement est une source de rayons X.

20. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend de plus des circuits d'acquisition de données (28, 30, 32) pour recevoir des signaux générés par le détecteur et reconstruire des images utiles en fonction

de ceux-ci.

21. Procédé pour acquérir des signaux à partir de pixels individuels dans un détecteur (22), le détecteur comprenant une matrice (60) de rangées (56) et de colonnes (58) de pixels (54), chaque pixel étant configuré de façon à générer un signal en fonction du rayonnement reçu, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend: la commande d'un circuit de multiplexeur (102, 104,

106, 108, 138, 140, 142, 144) pour coupler de façon sélec-

tive des pixels désirés (112 à 126) des rangées et des co-

lonnes de pixels afin de valider des lignes de balayage

(110, 146)

la lecture de signaux à partir des pixels des rangées

(56) et des colonnes (58) désirées.

22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en

ce que chacune des lignes de balayage (110, 146) est adap-

tée pour le couplage à une pluralité de rangées (92, 94,

96, 98) de pixels par l'intermédiaire du circuit de multi-

plexage (102, 104, 138, 140).

23. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'étape de commande d'un circuit de multiplexage comprend la commande d'un premier circuit de multiplexage

(106, 110, 142, 144) pour coupler des pixels de chaque li-

gne de balayage à des colonnes désirées (128, 130) de

pixels pour la lecture.

24. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'étape de lecture des signaux à partir des pixels comprend la lecture de signaux à partir de l'une d'une pluralité de colonnes (58) de pixels couplés à une colonne

respective de lignes de lecture (128, 130).