KR20140107335A - 신속한 파워 업을 갖는 방사선 촬영 검출기, 이미징 장치 및 이를 이용한 방법 - Google Patents

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Abstract

방법들/장치의 실시예들은 제 1 전압이 상기 포토센서들에 걸쳐 인가되는 저전력 포토센서 모드로 DR 검출기 이미징 어레이를 전이시킬 수 있다. 방법들/장치의 실시예들은 이미징 어레이에서 매트릭스로 배열되는 복수의 픽셀들로서 각각의 픽셀은 적어도 하나의 전기 충전가능 포토센서 및 적어도 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있는 복수의 픽셀들, 행 어드레스 회로들, 신호 감지 회로들, 및 검출기가 이미징 동작들 사이에 있을 때 이미징 어레이의 일부의 포토센서들에 걸쳐 제 1 전압을 유지하는 포토센서 전력 제어 회로부를 포함하는 면적 방사선 촬영 이미징 어레이를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 포토센서 전력 제어 회로부는 신호 감지 회로들의 전력 소모가 이미징 어레이의 일부로부터의 신호 판독 동안 신호 감지 회로들의 전력 소모의 1% 미만일 때 포토센서들에 걸쳐 제 1 전압을 유지할 수 있다.

Description

신속한 파워 업을 갖는 방사선 촬영 검출기, 이미징 장치 및 이를 이용한 방법{RADIOGRAPHIC DETECTOR WITH RAPID POWER-UP, IMAGING APPARATUS AND METHODS USING THE SAME}
본 발명은 전반적으로 의료 이미징 분야 관한 것으로, 특히 방사선 촬영 이미징 및 디지털 방사선 촬영(DR) 검출기들에 관한 것이고 더 상세하게는 그 내에서 비-단일 결정 물질들의 사용과 관련되는 진단 목적들에 의도된 x선 이미지들 내의 이미지 품질의 잠재적 손실의 완화에 관한 것이다.
고정 방사선 촬영 이미징 장비는 의료 x선 이미지들을 x선 검출기들 상에서 캡처하기 위해 의료 시설들에(예를 들어, 방사선 촬영 부서에) 이용된다. 이동 카트들은 (예를 들어, 디지털) x선 이미지들을 x선 검출기 상에서 캡처하기 위해 사용되는 x선 소스를 포함할 수 있다. 그러한 의료 x선 이미지들은 방사선 촬영 검출기들에서 컴퓨터 방사선 촬영(CR) 및 디지털 방사선 촬영(DR)과 같은 다양한 기술들을 사용하여 캡처될 수 있다.
관련 기술의 디지털 방사선 촬영(DR) 이미징 패널은 행렬 매트릭스로 배열되는 개별 센서들의 어레이를 사용하여 신틸레이팅 매체로부터 이미지 데이터를 획득하며, 각각의 센서는 이미지 데이터의 단일 픽셀을 제공한다. 각각의 픽셀은 일반적으로 본 분야에 알려져 있는 바와 같이, 일반적으로 동일 평면 또는 수직 집적 방식으로 배열될 수 있는 포토센서 및 스위칭 소자를 포함한다. 이러한 이미징 디바이스들에서, 수소가 첨가된 비정질 실리콘(a-Si:H)은 통상 각각의 픽셀에 요구되는 포토다이오드 및 박막 트랜지스터 스위치를 형성하기 위해 사용된다. 하나의 공지된 이미징 배열에서, 전면은 광 감지 소자들의 어레이를 갖고, 후면은 박막 트랜지스터(TFT) 스위치들의 어레이를 갖는다.
비정질 실리콘의 비-단일 결정 구조의 결과로서, 큰 밀도의 결함 상태들이 포토센서 내에 존재한다. 이러한 결함 상태들은 전자들 및 정공들을 트랩하고 그들을 결함 상태의 에너지 레벨에 의해 주로 결정된 시정수에 따라 방출하며, 시정수는 일부 경우들에서 이미징 프레임 시간보다 훨씬 더 길다. 일반적으로, 포토센서들의 트랩된 전자들만이 본 명세서에 설명되지만, 정공들이 같은 방식으로 트랩될 수 있고 동일한 메커니즘들이 정공들에 적용된다는 점이 이해되어야 한다. 따라서, 포토센서/포토다이오드 내의 전계는 x선 노출로부터의 광에 의해 생성된 전자들, 변화되는 바이어스 전압 등에 의해 교란될 때마다, 포토센서 내의 트랩된 전자들이 이러한 결함 상태들 중에 재분배되어, 센서 단자들에서 긴 시정수에 따라 디트랩핑(detrapping) 전류를 생성한다.
도 1은 방사선 촬영 절차 동안 환자를 통과하는 x선들을 수용하는 위치에 검출기 셀들의 행들 및 열들을 포함하는 관련 기술에 따른 면적 검출기의 사시도를 도시하는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 면적 어레이(12)를 사용할 수 있는 x선 시스템(10)은 환자(20)의 면적(18)을 통과하는 면적 x선 빔(16)을 제공하도록 조준된 x선 튜브(14)를 포함할 수 있다. 빔(16)은 환자(20)의 내부 구조에 의해 그것의 많은 광선들을 따라 감쇠된 다음에 일반적으로 x선 빔(16)의 중심 광선에 수직인 주어진 면적(예를 들어, 평면)에 걸쳐 연장될 수 있는 검출기 어레이(12)에 의해 수용될 수 있다.
어레이(12)는 열들 및 행들로 직선으로 배열될 수 있는 복수의 개별 셀들(22)로 분할될 수 있다. 당해 기술에서 통상의 기술자들에게 이해되는 바와 같이, 열들 및 행들의 배향은 임의적이지만, 설명의 명확성을 위해 행들은 수평으로 연장되고 열들은 수직으로 연장되는 것으로 가정될 것이다.
예시적인 동작들에서, 셀들(22)의 행들은 각각의 셀(22)로부터의 노출 데이터가 판독 회로(30)에 의해 판독될 수 있도록 스캐닝 회로(28)에 의해 한 번에 하나(또는 그 이상)씩 스캐닝될 수 있다. 각각의 셀(22)은 그것의 표면에서 수용되는 방사선의 강도를 독립적으로 측정할 수 있고 따라서 노출 데이터 판독은 통상 사용자에게 보여지는 모니터(26) 상에 디스플레이될 이미지(24)에 정보의 하나의 픽셀을 제공한다. 바이어스 회로(32)는 셀들(22)에 대한 바이어스 전압을 제어할 수 있다.
바이어스 회로(32), 스캐닝 회로(28), 및 판독 회로(30) 각각은 예를 들어 전자 프로세서(도시되지 않음)의 사용에 의해 회로들(30, 28 및 32)의 동작들을 조정할 수 있는 획득 제어 및 이미지 처리 회로(34)와 통신할 수 있다. 획득 제어 및 이미지 처리 회로(34)는 예시적인 검사 절차들, 및 x선 튜브(14)를 제어할 수도 있어, 그것을 턴 온 및 오프시키고 튜브 전류 및 따라서 빔(16) 내의 x선들의 영향 및/또는 튜브 전압 및 따라서 빔(16) 내의 x선들의 에너지를 제어한다.
획득 제어 및 이미지 처리 회로(34)는 각각의 셀(22)에 의해 제공되는 노출 데이터에 기초하여, 이미지 데이터를 모니터(26)에 제공할 수 있다. 대안적으로, 획득 제어 및 이미지 처리 회로(34)는 이미지 데이터를 조작하거나, 처리되지 않거나 처리된 이미지 데이터를 (예를 들어, 로컬 또는 원격 위치 메모리에) 저장하거나 이미지 데이터를 내보낼 수 있다.
예시적인 픽셀들(22)은 광 활성화 이미지 감지 소자 및 이미지 감지 소자로부터 신호를 판독하는 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 이미지 감지는 직접 검출에 의해 수행될 수 있으며, 그 경우에 이미지 감지 소자는 x선들을 직접 흡수하고 그들을 전하 캐리어들로 변환한다. 그러나, 대부분의 상업적 디지털 방사선 촬영 시스템들에서, 간접 검출이 사용되며, 중간 신틸레이터 소자는 x선들을 광 민감 이미지 감지 소자에 의해 감지될 수도 있는 가시광 광자들로 변환한다.
이미지 감지 어레이들(12)에 사용되는 이미지 감지 소자들의 예들은 포토다이오드들(P-N 또는 PIN 다이오드들), 포토커패시터들(MIS), 포토트랜지스터들 또는 광전도체들과 같은 다양한 타입들의 광전 변환 디바이스들(예를 들어, 포토센서들)을 포함한다. 신호 판독에 사용되는 스위칭 소자들의 예들은 MOS 트랜지스터들, 바이폴라 트랜지스터들 및 p-n 접합 구성요소들을 포함한다.
수소가 첨가된 비정질 실리콘 포토센서들과 같은 비정질 또는 다결정 포토센서들을 갖는 DR 검출기들은 제로 전력 상태로부터 대략 1 - 60 초의 노출에 대해 준비된 안정 상태로의 전이를 필요로 한다. 전이에 대한 시간은 제로 바이어스 상태로부터 저잡음 및 안정 동작이 가능한 상태로 전이하기 위해 그러한 포토센서들에서 트랩 상태들에 요구되는 시간에 의해 제한될 수 있다. 제로 바이어스 상태 내의 연장된 시간 후에(예를 들어, 5-20 분 동안), 그러한 포토센서들 내의 트랩들은 제로 바이어스에 상응하는 평형 상태에 도달할 수 있다. 파워 업 시에, 그러한 포토센서들은 역 바이어스 상태로 전이될 수 있으며, 포토센서의 단자들(예를 들어, 애노드 및 캐소드) 사이의 바이어스 전압은 전형적으로 -3 V > VBIAS > -6V이다. VBIAS < -3V에서, 그러한 포토다이오드에 걸친 전계는 광 생성 캐리어들을 스윕 아웃(sweep out)하는데 불충분하고, VBIAS > -6V에서, 포토다이오드 암전류는 필드 증대 열 캐리어(thermal carrier) 생성 때문에 신속히 증가할 수 있다. 역 바이어스 상태 내의 트랩 점유는 제로 바이어스 상태에서보다 상당히 더 낮다. 제로 바이어스 상태로부터 역 바이어스 상태로의 전이에서, 그러한 포토센서들 내의 트랩들은 전자들 및 정공들을 전도 대역 및 가전자 대역 각각에 방출해야 한다. 트랩 상태들로부터 전도 및 가전자 대역으로 각각 방출될 전자들 및 정공들에 대한 방출 시정수는 트랩 에너지와 각각의 대역 에지 사이의 에너지 차이에 의존한다. 대역 갭의 중심에서의 트랩 상태들에 대해, 방출 시정수는 10 초 이상일 수 있다. 방출 시정수는 포토센서 온도에 매우 민감할 수도 있다. 하나 이상의 노출된 이미지들 및 하나 이상의 다크 기준 이미지들의 캡처 시퀀스는 포토센서가 전력 공급 상태에서 평형에 도달했을 때까지 개시되면, 이 때 트랩 방출로부터의 과도 전하는 광 생성 전하 및/또는 평형 암전류로부터의 전하에 더하여 감지될 수 있다. 트랩 방출 전하 과도의 교정은 마지막 노출 후의 시간, 온도, 및 파워 업과 적어도 하나의 노출 사이의 시간을 포함하지만 이들에 제한되지 않는 그러한 예시적인 요인들에 관한 그것의 의존성 때문에 매우 복잡하다.
도 2는 관련 기술의 무선 휴대용 검출기의 예시적인 파워 업 동작을 도시하는 흐름도이다. 파워 업 또는 턴 온되기 전에, 휴대용 검출기는 이전 방사선 촬영 노출 시리즈의 종료 이후에 파워 다운 상태에 있을 수 있다(동작 블록 210). 임상 응용들에서, 마지막 노출 시리즈 후의 시간은 1분 미만에서 수 일까지의 범위일 수 있다. 커맨드 인터페이스를 통해 (예를 들어, 획득 및 제어 이미지 처리(34)로부터의) 노출 요청의 수신 시에(동작 블록 215), 검출기는 전력을 디지털 로직에 제공할 수 있으며, 그 시간에 DR 검출기는 후면에 대한 지원 전자 장치들의 펌웨어를 로딩한다(동작 블록 220). 그 다음, 검출기는 게이트 드라이버들(28) 및 판독 집적 회로들(ROIC들)(32)을 포함하는 아날로그 전자 장치들에 전력 공급을 가능하게 한다(동작 블록 225). 이어서, 검출기는 포토센서들이 이미지 캡처에 대해 안정되는 지연 기간에 진입한다(동작 블록 230). 이러한 지연 기간 동안, 검출기는 예를 들어 행 선택 트랜지스터들을 전도 상태 및 순 포토다이오드 바이어스 VBIAS로 스위칭하기 위해 모든 게이트 라인들이 전력 공급되는 전체 리셋을 개시할 수 있으며, 이는 애노드에 공급되는 바이어스 및 (예를 들어, 전하 증폭기들과 같은 판독 회로들(32)에 의해) 캐소드에 공급되는 기준 전압의 차이이다.
VBIAS = VCATHODE - VREFERENCE
검출기의 포토다이오드 내의 트랩 상태들은 검출기가 ~ 1 초 내지 60 초의 시간 기간에 평형에 접근하는 상태에서, 전자들 및 정공들을 전도 및 가전자 대역 각각에 방출할 것이다. 그 다음, 도 2에 도시된 바와 같이, 포토센서 평형을 허용하는 고정 지연 시간 후에, 검출기는 획득 제어 및 이미지 처리(34)에 노출 준비 신호를 통지하며(동작 블록 235), 그 후에 생성기는 검출기에 대한 노출 시퀀스에 진입하도록 허가된다(동작 블록 240). 하나 이상의 노출된 프레임들 후에, 검출기는 하나 이상의 다크 기준 프레임들을 획득할 수 있다(동작 블록 245). 획득 제어 및 이미지 처리(34)에 데이터의 송신 후에, 다크 기준 프레임들은 광 생성 전하를 나타내는 이미지를 산출하기 위해 노출된 프레임들로부터 감산된다. 그 다음, 휴대용 검출기는 방사선 촬영 노출 시리즈가 완료된 후에 파워 다운될 수 있다(동작 블록 255).
상술된 것과 같은 관련 기술의 검출기들은 방사선 촬영 이미지의 품질을 감소시키고/시키거나 방사선 촬영 이미지 캡처(예를 들어, x선 기술자들)의 작업 흐름들을 방해할 수 있는 다양한 단점들을 갖는다. 예를 들어, 연장된 지연 기간은 노출 요청의 수신과 노출 준비 사이에서 요구될 수 있다. 이러한 시간 동안, 환자는 이동할 수 있으며, 이는 이미지가 제 2 시간에 취해지는 것을 필요로 할 수 있다. 게다가, 수 초만큼 긴 균일한 지연 시간들은 중간 갭 상태들이 수십 초의 방출 시간들을 가지므로, 포토센서들(예를 들어, a:Si)을 평형 상태에 완전히 이르게 하는데 불충분할 수 있다. 그 결과, 다크 기준 프레임들의 정확한 감산을 어렵게 하거나 불가능하게 할 수 있는 후속 이미지들 사이에 오프셋이 존재할 수 있다. 그러한 오프셋은 온도 의존적이므로, 교정은 복잡하고 어려울 수 있다. 게다가, 절차들 사이의 시간은 또한 특히 예시적인 포토센서 내의 트랩들이 제로 바이어스 상태의 평형을 유지하도록 이러한 시간이 60 초보다 더 짧으면, 후속 프레임들 사이의 오프셋에 영향을 미치며, 이는 다크 기준 프레임들의 정확한 교정 및 감산을 더 복잡하게 한다.
다양한 미국 특허들은 비정질 반도체 재료들(예를 들어, a-Si)의 큰 밀도의 결합 상태들의 문제들을 다루고 그것에 의해 생성된 아티팩트들(artifacts)을 감소시키기 위해 DR 검출기들을 동작시키는 다양한 방법들을 개시한다. 예를 들어, US 5,920,070(Petrick 등) 또는 US 7,593,508(Tsuchiya)을 참조한다.
그러나, 특히 비정질 또는 다결정 포토센서들에 의해 DR x선 검출기들을 동작시키도록 설계된 x선 장치에 의해 획득될 때, 의료 x선 이미지들의 일관성 및/또는 품질의 개선들에 대한 요구가 존재한다.
본 출원의 일 측면은 의료 디지털 방사선 촬영의 기술을 개선하는 것이다.
본 출원의 다른 측면은 전체적으로 또는 부분적으로, 적어도 관련 기술 내의 이전 및 다른 결점들을 처리하는 것이다.
본 출원의 다른 측면은 전체적으로 또는 부분적으로, 적어도 본 명세서에 설명된 장점들을 제공하는 것이다.
본 출원의 일 측면은 휴대용(예를 들어, 무선) 디지털 방사선 촬영(DR) 검출기들 및/또는 이를 이용한 방사선 촬영 이미징 장치의 사용에 의해 야기되는 단점들을 처리하고/하거나 감소시키는 방법들 및/또는 장치를 제공하는 것이다.
본 출원의 일 측면은 방사선 촬영 연구들 사이의 시간들 동안 감소 또는 최소 배터리 드레인을 제공할 수 있는 극히 낮은 딥 슬립 모드가 가능한 방법들 및/또는 장치를 제공하는 것이다.
본 출원의 다른 측면은 저전력 딥 슬립 모드로부터 저잡음 이미지 획득이 가능한 상태로의 방사선 촬영 검출기에 대한 신속한 전이를 허용할 수 있는 방법들 및/또는 장치를 제공하는 것이다.
본 출원의 다른 측면은 저잡음 이미지 획득이 가능한 상태로의 전이를 허용하는 방식으로 전력 공급 모드로부터 딥 슬립 모드로 전이될 수 있는 방법들 및/또는 장치를 제공하는 것이다.
본 출원의 다른 측면은 포토센서들에 대한 전력 제어 회로를 방사선 촬영 검출기에 대한 DR 이미징 어레이에 제공할 수 있는 방법들 및/또는 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 면적 검출기에 걸쳐 배열되는 전기 충전가능 포토센서들을 포함하는 복수의 픽셀들; 각각의 포토센서를 충전하기 위해 포토센서들에 걸쳐 바이어스 전압을 제공하는 바이어스 제어 회로; 각각의 포토센서에 전달된 광에 대응하여 판독을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 포토센서; 및 포토센서 바이어스들을 검출기 인에이블 또는 딥 슬립 모드에 제공하는 장치를 포함할 수 있는 디지털 방사선 촬영 면적 검출기를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 이미징 어레이에서 배열되는 복수의 픽셀들을 포함하는 이미징 어레이로서, 각각의 픽셀은 적어도 하나의 전기 충전가능 포토센서 및 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함하는 이미징 어레이; 바이어스 전압을 이미징 어레이의 일부에 대한 포토센서들에 걸쳐 제공하는 바이어스 제어 회로; 행 어드레스를 이미징 어레이의 일부에 제공하는 회로들; 신호 감지를 이미징 어레이의 일부에 제공하는 회로들; 및 신호 감지 회로들의 전력 소모가 이미징 어레이의 일부로부터의 신호 판독 동안 신호 감지 회로들의 전력 소모의 10% 미만일 때 이미징 어레이의 일부의 포토센서들에 걸쳐 제 1 전압을 유지하는 포토센서 전력 제어 회로부를 포함하는 디지털 방사선 촬영 면적 검출기가 제공된다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 이미지 신호를 생성하는 디지털 방사선 촬영 검출기를 동작시키는 방법으로서, 방사선 촬영 검출기는 행들 및 열들로 배열되는 복수의 포토센서들을 포함하는 방법이 제공되며, 방법은 제 1 전압이 포토센서들에 걸쳐 인가되는 동작 모드에서 검출기를 구동하는 단계; 및 신호 감지 회로들이 포토센서들의 상태를 구별할 수 없을 때 제 2 전압이 포토센서들에 걸쳐 인가되는 제 2 모드로 검출기를 전이시키는 단계를 포함한다.
예시적인 측면들은 예시적 예로서만 주어지고, 그러한 측면들은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 대표적일 수 있다. 본 명세서에 본질적으로 달성되는 다른 바람직한 목적들 및 장점들은 당해 기술에서 통상의 기술자들에게 떠오르거나 분명할 수 있지만, 본 발명은 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.
본 발명의 이전 및 다른 목적들, 특징들, 및 장점들은 첨부 도면들에 예시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들의 이하의 더 특정한 설명으로부터 분명할 것이다.
도면들의 요소들은 반드시 서로에 대해 축척에 따라 도시되는 것은 아니다.
도 1은 방사선 촬영 절차 동안 환자를 통과하는 x선들을 수용하는 위치에 검출기 셀들의 행들 및 열들로 구성된 면적 검출기를 포함하는 관련 기술의 방사선 촬영 이미징 장치의 사시도를 도시하는 도면이다.
도 2는 방사선 촬영 절차 동안 면적 검출기에 대한 관련 기술의 방사선 촬영 이미징 장치 동작들을 도시하는 흐름도이다.
도 3은 본 출원에 따른 포토센서 전력 제어 회로의 일 실시예를 포함하는 방사선 촬영 검출기의 이미징 어레이의 부분들에 대한 픽셀 아키텍처의 개략도를 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 플랫 패널 이미저에서 발생할 수 있는 예시적인 동작들을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 본 출원의 실시예들에 사용될 수 있는 플랫 패널 방사선 촬영 이미징 어레이 내의 예시적인 스위치(예를 들어, TFT 행 선택 스위치)의 전달 특성들을 도시하는 도면이다.
도 6a-도 6c는 본 출원에 따른 방사선 촬영 검출기의 이미징 어레이들의 실시예들에 대한 포토센서/포토다이오드 초기화의 예시적인 타이밍 시퀀스들을 도시하는 도면들이다.
도 7a는 본 출원에 따른 포토센서 저전력 제어 회로의 일 실시예를 포함하는 방사선 촬영 검출기에 대한 이미징 어레이 아키텍처의 부분들의 개략도를 도시하는 도면이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 플랫 패널 이미저에서 발생할 수 있는 예시적인 동작들을 도시하는 흐름도이다.
도 8a는 본 출원에 따른 포토센서 바이어스 제어 회로의 일 실시예를 포함하는 방사선 촬영 검출기에 대한 이미징 어레이 아키텍처의 부분들을 도시하는 개략도이다.
도 8b는 도 8a에 도시된 바와 같은 이미징 어레이에서 발생할 수 있는 예시적인 동작들을 도시하는 흐름도이다.
도 9는 본 출원에 따른 방사선 촬영 검출기에 대한 이미징 어레이 아키텍처의 포토센서 상태 제어 회로의 다른 실시예를 도시하는 도면이다.
도 10은 방사선 촬영 검출기에 대한 상이한 게이트 라인 전압들에 의해 방출되는 다크 전하의 예시적인 측정 플롯들을 도시하는 도면이다.
도 11은 본 출원에 따른 포토센서 전압 제어 회로의 일 실시예를 포함하는 방사선 촬영 검출기 이미징 어레이의 다른 예시적인 이미징 어레이를 도시하는 도면이다.
도 12a는 본 출원에 따른 실시예들에 사용될 수 있는 방사선 촬영 검출기의 이미징 어레이의 부분에 대한 픽셀 아키텍처의 개략도를 도시하는 도면이다.
도 12b는 본 출원에 따른 포토센서 전력 제어 회로의 일 실시예를 포함하는 방사선 촬영 검출기 이미징 어레이의 다른 예시적인 이미징 어레이를 도시하는 도면이다.
도 12c는 도 12b에 도시된 바와 같은 이미징 어레이에서 발생할 수 있는 예시적인 동작들을 도시하는 흐름도이다.
도 13a는 본 출원에 따른 포토센서 저전력 제어 회로의 일 실시예를 포함하는 방사선 촬영 검출기에 대한 이미징 어레이 아키텍처의 부분들의 개략도를 도시하는 도면이다.
도 13b는 도 13a의 방사선 촬영 검출기를 구현할 수 있는 이미징 어레이 아키텍처의 단면도의 일부를 도시하는 도면이다.
이하의 것은 본 발명의 예시적인 실시예들의 설명이며, 동일한 참조 번호들이 수개의 도면들 각각 내의 구조의 동일한 요소들을 식별하는 도면들이 참조된다.
그들이 사용되는 경우, 용어들 "제 1", "제 2" 등은 반드시 어떤 서수 또는 우선순위 관계를 표시하는 것이 아니라, 한 요소 또는 시간 간격을 다른 것과 보다 분명히 구별하는데 사용될 수 있다.
수소가 첨가된 비정질 실리콘 포토센서들과 같은 비정질 또는 다결정 포토센서들을 갖는 DR 검출기들은 제로 전력 상태로부터 노출에 대해 준비된 안정 상태로의 전이를 필요로 한다. 제로 전력 상태(예를 들어, 오프, 파워 다운) 동안, 포토센서 바이어스는 0V일 수 있고 트랩들(예를 들어, PIN 포토다이오드 내의)은 완전히 충전될 수 있으며, 이는 1 분, 5 분, 10 분, 60 분 또는 그 이상을 취할 수 있다. 파워 업 동안, 포토다이오드들에 비제로 바이어스의 적용은 트랩들이 방출되게 할 수 있다. 트랩 방출 속도 및 또한 안정적인 동작점에 도달하는데 필요한 시간은 적어도 온도 및/또는 판독 타이밍에 의존할 수 있다. 본 출원에 따른 실시예들은 포토다이오드 바이어스가 규정 조건, 역 바이어스에 걸친 규정 전압 강하 또는 역 바이어스(예를 들어, 이미지 획득 동안 역 바이어스에 근사함)에 유지되는 딥 슬립 모드 또는 포토센서 전력 제어 회로들을 제공할 수 있으며, 이는 신속한 전이를 이미지 준비 조건에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 초기화 시간은 포토센서들이 연속적 전력 공급 상태에 유지될 수 있을 때 감소되거나 제거될 수 있다. 포토센서가 포토다이오드인 예시적인 경우에, 이미지 캡처 동안(예를 들어, DR 검출기가 오프일 때) 바이어스 전압에 근사하는 일정 바이어스 전압을 제공하는 것은 충분할 수 있다. 그러나, 도 2에 예시된 바와 같은 관련 기술의 검출기에서 연속적 전력 공급 상태에 검출기를 유지하는 것은 게이트 드라이버들, 판독 IC들 및/또는 그들의 전원들 및/또는 제어 전자 장치들이 전력 공급된 것을 필요로 하며, 이는 배터리를 빠르게 방전시키고/시키거나 검출기의 온도를 상당히 증가시킬 수 있는 10 W - 40 W의 전력을 필요로 할 수 있다.
도 3은 본 출원에 따른 포토센서 제어 회로의 일 실시예를 포함하는 방사선 촬영 검출기에 대한 이미징 어레이의 부분의 픽셀 아키텍처의 개략도를 도시하는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같은 수소가 첨가된 비정질 실리콘(a-Si:H) 기반 간접 플랫 패널 이미저에서, 입사 x선 광자들은 광학 광자들로 변환되며, 광학 광자들은 그 후에 a-Si:H n-i-p 포토다이오드들(370) 내의 전자-정공 쌍들로 변환된다. 포토다이오드들(370)의 픽셀 전하 용량은 바이어스 전압(332) 및 포토다이오드 커패시턴스의 곱일 수 있다. 일반적으로, 역 바이어스 전압은 포토다이오드들(370)에 걸쳐 전계(예를 들어, 공핍 영역)를 생성하고 전하 수집 효율을 높이기 위해 바이어스 라인들(385)에 인가될 수 있다. 이미지 신호는 포토다이오드들(370)에 의해 통합될 수 있는 한편 연관된 TFT들(371)은 예를 들어 스캔 라인들 또는 게이트 라인들(383)을 음 전압으로 유지함으로써 비전도("오프") 상태에 유지될 수 있다. 어레이는 TFT 게이트 제어 회로부 또는 게이트 드라이버(328)에 의해 TFT들(371)의 행들을 전도 상태로 순차적으로 스위칭함으로써 판독될 수 있다. 예를 들어 양 전압을 상응하는 게이트 라인(383)에 인가함으로써 픽셀들의 행이 전도("온") 상태로 스위칭될 때, 그러한 픽셀들로부터의 전하는 데이터 라인들(384)을 따라 전달되고 외부 전하 감도 증폭기들(386)에 의해 통합될 수 있다. 그 다음, 픽셀들의 행은 비전도 상태로 다시 스위칭될 수 있고, 프로세서는 전체 어레이가 판독되었을 때까지 각각의 행에 대해 반복될 수 있다. 외부 전하 감도 증폭기들(3)로부터의 신호 출력들은 병렬 직렬 멀티플렉서(387)에 의해 아날로그-디지털 변환기(ADC)(388)에 전달될 수 있으며, 그 후에 디지털 이미지를 산출한다. 도 3과 관련하여 설명된 바와 같은 이미징 어레이를 갖는 플랫 패널 이미저는 단일 샷(예를 들어, 방사선 촬영) 및 연속(예를 들어, 형광) 이미지 획득 둘 다를 할 수 있다. 도 3의 실시예에서, 판독 집적 회로들(ROIC들)에는 데이터 라인들(384)이 단락 스위치들(389)에 적절한 전압(예를 들어, Vshort(392))의 인가를 통해 기준 전원(390)에 직접 전기적으로 연결되는 것을 허용하기 위해 입력 단락 스위치들(389)이 제공될 수 있다. 예를 들어, 스위치(391)는 Vshort(392)를 단락 스위치들(389)의 게이트들에 선택적으로 인가할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 방사선 촬영 캡처 시리즈 사이에서, 캐소드 전원(332), 기준 전원(390), 및 단락 게이트 바이어스(392)가 전력 공급되어, VCATHODE가 이미징 어레이(312) 내의 선택된(예를 들어, 모든) 포토센서들(370)의 애노드에 인가되는 것을 허용하고 VREFERENCE가 데이터 라인들(384)의 모두에 공급되는 것을 허용한다. 게이트 드라이버들(328), 전하 증폭기들(386) 및 멀티플렉서(387) 및 A/D 변환기(388)는 전력이 끊기거나 전원으로부터 분리될 수 있다. 기준 및 캐소드 전원들 및 단락 게이트 전압은 전체 전력 공급 방사선 촬영 검출기의 5%, 3%, 1%, 또는 그 이하보다 상당히 더 작은 전력 소모를 포함할 수 있으므로, 이미기 캡처 사이의 기간들 동안의 파워 드레인은 도 3에 도시된 실시예를 사용하여 상당히 감소될 수 있다.
본 명세서에 설명된 임의의 예시적인 포토센서 제어 회로부 실시예들을 사용하면, 제 1 전압은 이미징 어레이에 대한 신호 감지 회로들의 전력 소모가 신호 감지 회로들에 의한 이미징 어레이의 일부로부터의 신호 판독 동안 신호 감지 회로들의 전력 소모의 10% 미만, 5% 미만, 2% 미만, 1% 미만, 또는 심지어 0.1% 미만일 때 방사선 촬영 검출기에 대한 방사선 촬영 이미징 어레이의 부분의 포토센서들에 걸쳐 유지될 수 있다. 본 명세서에 설명된 일부 예시적인 포토센서 전력 제어 회로부 실시예들을 사용하면, 규정 전압은 신호 감지 회로들이 방사선 촬영 이미징 어레이의 부분의 포토센서들의 상태를 구별할 수 없을 때 검출기에 대한 방사선 촬영 이미징 어레이의 부분의 포토센서들에 걸쳐 인가될 수 있다. 예를 들어, 신호 감지 회로들은 포토센서들이 전력 공급되거나, 전력 공급되지 않거나, 통합되거나 방전되는지와 같지만 이들에 제한되지 않는 포토센서들의 상태를 결정할 수 없다.
도 4는 도 3의 플랫 패널 이미저와 같은 방사선 촬영 검출기의 예시적인 동작들을 도시하는 흐름도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 노출 시퀀스에 대한 파워 업 전에, 휴대용 방사선 촬영 검출기의 예시적인 실시예들은 전력 공급되지 않은 조건과 다른 규정 조건에서 포토센서들을 유지하는 감소된 전력 상태에 있을 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 일 실시예는 이전 방사선 촬영 노출 시리즈의 종료 이후에 포토센서들(371)을 딥 슬립 상태에 유지할 수 있다(동작 블록 410). 커맨드 인터페이스를 통한 (예를 들어, 획득 및 제어 이미지 처리(34)로부터의) 노출 요청의 수신 시에(동작 블록 420), 검출기는 전력을 디지털 로직에 제공할 수 있으며, 그 시간에 DR 검출기는 후면에 대한 지원 전자 장치들의 펌웨어를 로딩할 수 있다. 그 다음, 검출기는 게이트 드라이버들(328) 및 ROIC들(330)을 포함하는 아날로그 전자 장치들에 전력 공급을 가능하게 할 수 있다(동작 블록 430). 이어서, 검출기는 (예를 들어, 획득 제어 및 이미지 처리(34)에) 노출 준비 신호를 통지할 수 있으며(동작 블록 440), 그 후에 조작자는 검출기에 대한 노출 시퀀스에 진입하도록 허가될 수 있다. 하나 이상의 노출된 프레임들 후에(동작 블록 450), 검출기는 하나 이상의 다크 기준 프레임들을 획득할 수 있다(동작 블록 460). 이미지 처리를 위한 방사선 촬영 이미지 처리 시스템에 데이터의 송신 후에, 다크 기준 프레임들은 광 생성 전하를 나타내는 이미지를 산출하기 위해 노출된 프레임들로부터 감산될 수 있다. 그 다음, 휴대용 검출기는 방사선 촬영 노출 시리즈가 완료된 후에 딥 슬립 상태로 파워 다운될 수 있다(동작 블록 470).
도 4에 도시된 바와 같이, 노출 요청의 수신 시에, 게이트 드라이버(328) 및 판독 IC(330)의 전하 증폭기들(386), 멀티플렉서(387) 및 ADC(388)에 대한 전원들이 인에이블될 수 있어, DR 패널(312)을 풀 파워 모드에 이르게 한다. 일 실시예에서, 이러한 동작들은 100 ms 미만에 완료될 수 있다.
도 3 및 도 4의 예시적인 실시예들에서, 이미징 어레이의 행 선택 라인들(383)은 전력 공급되지 않고 접지(예를 들어, 아날로그 접지)에 대해 0V에서 평형을 유지할 수 있다. 도 5는 플랫 패널 방사선 촬영 이미징 어레이에서와 같이 본 명세서에 설명되는 예시적인 실시예들에 사용될 수 있는 예시적인 TFT 행 선택 스위치의 전달 특성들을 도시하는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, VDS = 0.1V 및 VGS = 0 V에서의 저항은 1 x 109 Ω이다. 플랫 패널 이미징 응용들에 대한 포토센서들의 전류는 온도 및/또는 포토센서 처리 조건들에 따라 100 pA/cm2 내지 500 pA/cm2일 수 있다. 50% 충전율 및 500 pA/cm2의 암전류를 갖는 예시적인 150 μm 정사각형 픽셀에 대해, 포토센서 암전류는 56 fA일 수 있고 TFT에 걸친 전압 강하는 50 μV 미만일 것이다. 따라서, 이러한 예에서, 예시적인 실시예들은 전압 차이(VSLEEP = VCATHODE-VREFERENCE)의 50 μV 내의 전압에서 포토센서들을 바이어싱할 수 있다. 슬립 및 이미지 캡처 사이의 포토다이오드로부터의 감소 또는 최소 과도 응답들에 대한 일 실시예에서, VSLEEP는 캡처 동안 바이어스 전압(VBIAS)과 같을 수 있다. 그러나, VBIAS보다 0V에 더 가까운 VSLEEP로 동작하는 예시적인 실시예들은 캡처들 사이의 0V에서의 포토센서와 비교하여 감소 과도를 제공할 수 있고/있거나 포토센서의 장기 신뢰성, 및 따라서 DR 검출기의 신뢰성의 장점들을 가질 수 있다.
실시예들은 DR 검출기의 저전력 슬립 모드로부터 이미징 동작 모드로의 전이 시에 선택적 픽셀 개시를 포함할 수 있다. 픽셀 초기화는 트랩 점유에 저장된 하나 이상의 이전 노출 시리즈의 임의의 메모리를 소거하기 위해 선택적으로 수행될 수 있다. 임상 설정들에서, 노출 시리즈 사이의 시간은 예를 들어 1 분만큼 짧거나 수 일만큼 길 수 있다. 대역 중심 트랩 상태들의 방출 시정수는 수 분일 수 있으므로, 적어도 포토센서들의 대역 중심에 가까운 트랩들의 트랩 점유는 이전 노출 시리즈의 잔여 메모리를 포함할 수 있다. 포토센서 초기화 또는 포토센서 리셋은 트랩 점유 분포에 저장된 잔여 메모리가 감소되거나 소거되는 것을 허용할 수 있다. 포토센서/포토다이오드 초기화에 대한 비제한 예시적인 타이밍 시퀀스들은 본 출원에 따른 도 6a-도 6c에 도시된다. 도 6a-도 6c에 도시된 타이밍 시퀀스들은 충전 기간 및 스필 기간(spill-period)을 포함한다. 충전 기간 동안, Vreset 및/또는 Vbias는 노출 동안 포토센서 바이어스보다 더 작게 역 바이어스되거나 순 바이어스될 수 있는 순 포토센서 바이어스(Vbias=Vcathode-Vreference=Vfill)를 생성하기 위해 제어될 수 있다. 0V에 더 가까운 순 바이어스 또는 역 바이어스를 포토다이오드(371)에 적용하는 것은 대역 중심에 가까운 트랩들에 저장된 전하보다 전도 및 가전자 대역 에지들에 더 가까운 레벨로 포토센서 내의 트랩들의 상당한 부분을 충전할 수 있으며, 이는 이전 노출 시리즈의 메모리를 포함할 수 있다. 스필 기간 동안, Vreset 및/또는 Vbias는 포토다이오드(371)를 스필 전압(Vspill)으로 리턴하기 위해 제어(예를 들어, 스위칭)될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, Vspill은 노출 동안 포토센서 바이어스에 근사하는 값으로 포토센서를 역 바이어스한다. Vspill 기간 동안, 트랩들의 많은 부분은 전하를 방출하고 전하는 포토다이오드의 애노드 및 캐소드를 통해 제거된다. 바람직한 예시적인 충전 및 스필 사이클들에 대해, 하나 이상의 충전 및 스필 사이클 후의 순 트랩 점유는 포토센서의 초기 상태와 독립적이다(예를 들어, 포토센서의 이전 이력의 메모리를 소거함).
도 6a는 본 출원에 따른 검출기 이미징 어레이의 전체, 또는 병렬 초기화에 대한 예시적인 타이밍 시퀀스를 도시하는 도면이다. 전체 초기화에서, 모든 게이트 라인들의 행 선택 전압들은 Vbias=Vcathode-Vreference를 이미징 어레이 내의 모든 포토센서들에 동시에 인가하기 위해 행 선택 TFT들에 전도 상태를 수립하도록 스위칭될 수 있다. 모든 행 선택 게이트들이 전도되고 있는 동안, Vbias는 시간 기간(Tfill) 동안 충전 전압(Vfill)에 유지되며, 그 다음에 시간 기간(Tspill) 동안 스필 전압(Vspill)으로 스위칭될 수 있다.
도 6b는 검출기 이미징 어레이 본 출원에 따른 검출기 이미징 어레이의 직렬 초기화에 대한 예시적인 타이밍 시퀀스를 도시하는 도면이다. 직렬 초기화에서, Vbias=Vcathode-Vreference는 충전 조건(Vbias=Vfill)에 설정될 수 있다. 단일 행의 행 선택 라인은 단지 그 행의 행 선택 TFT들에 전도 상태를 수립하도록 스위칭됨으로써, Vbias=Vfill을 그 행 내의 모든 포토센서들에 인가한다. 이러한 직렬 어드레싱은 이미징 어레이 내의 모든 게이트 라인들에 대해 계속된다. 그 다음, Vbias=Vcathode-Vreference는 스필 조건(Vbias=Vspill)에 설정될 수 있다. 제 1 행의 행 선택 라인은 Vbias=Vspill을 그 행 내의 모든 포토센서들에 인가하기 위해 단지 그 행의 행 선택 TFT들에 전도 상태를 수립하도록 스위칭된다. 이러한 직렬 어드레싱은 어레이 내의 모든 게이트 라인들에 대해 계속된다.
도 6c는 본 출원에 따른 검출기 이미징 어레이의 스크롤링 초기화에 대한 예시적인 타이밍 시퀀스를 도시하는 도면이다. 스크롤링 리셋에서, 행 선택 라인들은 이전 행으로부터의 지연(Tdelay)에 의해 연속적으로 턴 온될 수 있다. 각각의 행 선택 라인은 기간(Ton) 동안 유지될 수 있으며 Ton > Tdelay이다. 하나의 예시적인 실시예에서, Ton = M*Tdelay이며 M은 4, 8, 16, 32, 64 등과 같지만 이들에 제한되지 않는 정수이다. 따라서, 임의의 시간에, M 행들 내의 포토센서들은 Vfill에 리셋된다. 스크롤링 리셋이 모든 게이트 라인들을 통해 진행되었다면, Vbias는 Vspill로 스위칭될 수 있고 스크롤링 리셋은 모든 게이트 라인들을 통해 다시 진행된다.
일 실시예에서, 단일 충전 및 스필 사이클에 사용되는 전체 시간은 10ms 내지 500ms의 범위 내에 있다. 게다가, 예시적인 충전 및 스필 사이클들은 이전 노출 시리즈의 증가 또는 완료 소거를 달성하기 위해 다수 회 반복될 수 있다.
전력 공급 상태에 도달하면, DR 패널 이미징 어레이(312)는 이미지 캡처에 대해 준비되고 노출-준비 신호를 (예를 들어, 커맨드 인터페이스를 통해) 발행할 수 있다.
도 7a는 본 출원에 따른 저전력 포토센서 제어 회로의 일 실시예를 포함하는 방사선 촬영 검출기에 대한 이미징 어레이 아키텍처의 부분들의 개략도를 도시하는 도면이다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 단락 스위치들(789)은 (예를 들어, ROIC 회로 대신에) 후면 상의 TFT들을 사용하여 제공될 수 있다. 예시적인 TFT들은 무시가능한 전압 강하에 의해, 열 상의 ~ 3,000 포토센서들 각각에 의해 생성되는 ~ 56 fA의 암전류, 또는 ~ 150 pA를 싱크(sink)할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같은 전달 특성들은 게이트 길이 4 μm 및 게이트 폭 25 μm의 트랜지스터에 대한 5 MΩ의 채널 저항을 도시한다. 150 pA의 행 암전류에 의해 야기되는 그러한 TFT에 걸친 전압 강하는 1 mV 미만이어서, 포토다이오드에 걸친 전압은 1 mV의 차이(VSLEEP = VCATHODE - VDL) 내에 있을 것이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 플랫 패널 이미저와 같은 방사선 촬영 검출기에서 발생할 수 있는 예시적인 동작 시퀀스를 도시하는 흐름도이다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 휴대용 검출기의 예시적인 실시예들은 오프 또는 온 조건과 다른 규정 조건에서 포토센서들을 유지할 수 있는 감소 전력 상태에 있을 수 있다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 일 실시예는 VSLEEP에서 포토다이오드 바이어스에 의해 딥 슬립 상태에 포토센서들(371)을 유지할 수 있고, VSHORT는 이전 방사선 촬영 노출 시리즈 후에 단락 TFT 스위치들(789)을 온으로(예를 들어, 비전도 상태에) 유지할 수 있다(동작 블록 710). 커맨드 인터페이스를 통해 (예를 들어, 획득 및 제어 이미지 처리(34)로부터의) 노출 요청의 수신 시에(동작 블록 715), 검출기는 VSHORT를 낮게 클로킹하거나 구동함으로써 단락 TFT 스위치들(789)을 오프로(예를 들어, 비전도 상태에) 스위칭할 수 있다(동작 블록 720). 그 다음, 검출기는 게이트 드라이버들(728) 및 ROIC들(730)을 포함하는 아날로그 전자 장치들에 전력을 제공할 수 있다(동작 블록 725). 이어서, 검출기는 (예를 들어, 획득 제어 및 이미지 처리(34)에) 노출 준비 신호를 통지할 수 있으며(동작 블록 730), 그 후에 x선 생성기는 검출기에 대한 노출 시퀀스를 실행하도록 허가된다. 하나 이상의 노출된 프레임들 후에(동작 블록 735), 검출기는 하나 이상의 다크 기준 프레임들을 선택적으로 획득할 수 있다(동작 블록 740). (예를 들어, 획득 제어 및 이미지 처리(34)에) 데이터의 송신 후에, 휴대용 검출기는 모든 게이트 라인들에 대한 전력을 턴 오프할 수 있고(동작 블록 745), 그 다음에 ROIC 전력 및 VREF를 턴 오프할 수 있다(동작 블록 750). 그 다음, 검출기는 VSHORT를 높게 구동함으로써 단락 TFT 스위치들(789)을 온으로(예를 들어, 전도 상태에) 스위칭할 수 있거나 적절한 바이어스는 VCL에 인가될 수 있으며, 이는 VDL에서 데이터 라인들을 유지할 수 있다(동작 블록 755). 그 다음, 게이트 드라이버 전력은 VSLEEP에서 저전력 상태에 포토다이오드(371) 바이어스를 제공하기 위해 턴 오프될 수 있다(동작 블록 760).
도 8a는 본 출원에 따른 포토센서 전력 제어 회로의 일 실시예를 포함하는 방사선 촬영 검출기에 대한 이미징 어레이 아키텍처의 부분들을 도시하는 개략도이다. 도 8a에 도시된 바와 같이, VCATHODE(840) 및 VREF(890)에 대한 저전류 전원들은 슬립 모드 동안 이용되고 고전류 전원들(VCATHODE(840') 및 VREF(890'))은 동작 동안 이용된다. 슬립 모드 동안 VCATHODE(840) 및 VREF(890)에 대한 전원 전류 요건은 이미징 어레이 내의 10,000,000 픽셀들에 의해 생성되는 전체 암전류만을 포함하거나, 560 nA를 포함할 수 있으므로, 이러한 전원들(VCATHODE(840) 및 VREF(890))은 매우 낮은 전력 소모로 동작할 수 있다. 그러나, 동작 동안, 고전류 전원들(VCATHODE(840') 및 VREF(890'))(예를 들어, VCATHODE(340) 및 VREF(390))이 연결되어, 동작 모드 동안 요구되는 더 높은 전류들의 공급을 허용할 수 있다.
도 8b는 도 8a에 도시된 플랫 패널 이미저에서 발생할 수 있는 예시적인 동작 시퀀스를 도시하는 흐름도이다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 예시적인 동작 시퀀스는 도 7b에 도시된 것과 유사할 수 있지만, 저전류 전원들(VCATHODE(840) 및 VREF(890))은 슬립 모드에서의 사용을 위해 스위칭 인되고(동작 블록들 810, 850, 860) 정상 이미징 동작들을 위해 스위칭 아웃될(동작 블록 822) 필요가 있다.
도 9는 단락 스위치들이 DR 검출기에 대한 이미징 어레이 내의 게이트 라인들에 제공되는 다른 대안적인 실시예를 도시하는 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 예시적인 단락 스위치들(989)은 게이트 드라이버 회로들(328)에 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 슬립 모드 동안 단락 스위치들(989)은 VSHORT에 의해 턴 온됨으로써, 게이트 라인들의 모두를 전체 게이트 전압(VGLSLEEP)에 연결할 수 있다. 후면 상의 행 선택 트랜지스터들에서 장기 불안정을 감소시키거나 회피하기 위해, VGSLEEP는 동작 동안 게이트 라인 온 전압(예를 들어, 20V - 30V)보다 0V(예를 들어, 5V - 10V)에 훨씬 더 가까운 전압에 있을 수 있다. (예를 들어, 도 3 또는 도 7a에 비해) 도 9의 실시예의 하나의 이점은 행 선택 TFT들(371)의 임계 전압의 처리 변화들 및/또는 장기 연장 동작들 동안 임계 전압의 가능한 변경들과 독립적으로 행 선택 TFT들(371)이 전도 상태에 (예를 들어, 항상) 있는 것을 보장할 수 있는 것이다. 도 9의 실시예는 단락 스위치들(989)을 게이트 드라이버 회로들(328)에 통합할 수 있지만, 대안적인 실시예들은 스위치들(989)을 후면 상의 박막 트랜지스터들에 (예를 들어, 이미징 어레이 또는 DR 패널의 일부로서) 제공할 수 있으며, 각각의 TFT는 슬립 모드 동안 개별 게이트 라인을 전체 게이트 전압에 연결할 수 있다.
게다가, 캡처들 사이의 시간이 비교적 긴 응용들에 대해, 다크 전하를 소거하는 것은 상이한 게이트 전압들에 의해 달성될 수 있다. 도 10은 상이한 게이트 라인 전압들에 의해 방출되는 다크 전하의 예시적인 측정 플롯들을 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 0V 바이어스 조건들 하에, 포토다이오드 바이어스를 유지하는 것은 수 분의 시간 프레임에서 심지어 어려울 수 있고, 더 높은 게이트 라인 전압에 의해, 바이어스 조건은 수 분 후에 심지어 유지될 수 있다. 또한 도 10에 도시된 바와 같이, 요구된 게이트 라인 전압은 포토다이오드 바이어스에 의존한다. 일 실시예에서, 더 낮은 포토다이오드 바이어스는 더 낮은 잡음 전류를 산출할 수 있고, 따라서 더 낮은 게이트 라인 전압은 바이어스를 유지하기 위해 사용될 수 있다.
도 3 및 도 7-도 9에 예시된 예시적인 실시예들에서, 기준 전압, 캐소드 전압 및/또는 게이트 라인 슬립 전압에 대한 전원들은 고정 DC 전압들에서 동작된다. 그러나, 본 명세서의 실시예들은 그렇게 제한되도록 의도되지 않으며, 예를 들어 MIS 포토센서와 같은 일부 포토센서들은 주기적 리프레시 사이클들을 필요로 한다. 그러한 경우들에 대해 기준, 캐소드 및/또는 게이트 라인에 사용되는 전원들은 리프레시 사이클을 실행하기 위해 주기적으로 클로킹될 수 있다. 그러한 경우들에서, 추가 지연은 마지막 리프레시 사이클 및 노출 인에이블 사이에 고정 간격을 제공하기 위해 노출 요청의 수신 시에 요구될 수 있다.
도 11은 포토센서 바이어스 회로의 일 실시예를 포함하는 플랫 패널 이미징 어레이의 다른 예시적인 이미징 어레이를 도시하는 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제 2 트랜지스터 및 제 2 바이어스 라인은 각각의 픽셀에 포함될 수 있다. 제 2 트랜지스터(1110) 및 제 2 바이어스 라인(1112)은 포토센서(1171)를 제 2 바이어스 라인 전위에 리셋할 수 있다. 제 2 트랜지스터(1110)는 노출 전에 DR 패널의 이미징 어레이 내의 픽셀들의 일부 또는 전부를 리셋 전압(1120)에 리셋하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 리셋 전위(1120)는 포토센서들을 제 1 전위 그 다음에 제 2 전위에 순차적으로 리셋하기 위해 클로킹될 수 있다. 노출 시퀀스들 동안, 포토센서(1171)는 게이트 라인들을 비전도 상태에 유지하기 위해 게이트 드라이버 상에 단락 스위치들(989)을 사용하여 VRGSLEEP에서 행 선택 트랜지스터들(1170)을 유지함으로써, 그리고 VRGSLEEP에서 리셋 게이트를 유지하는 것에 의해, 리셋 트랜지스터들(1110)을 전도 상태에 유지함으로써 리셋 전위(1120)에 유지되고 저전류 캐소드 전원(1120A)에 전기적으로 연결될 수 있다. 노출 요청의 수신 시에, 리셋 게이트는 VRGOPERATE로 스위칭될 수 있으며, 리셋 전위는 고전류 캐소드 전원(1120B)에 설정되고, 게이트 드라이버 단락 스위치들(989)은 비전도 상태에 설정될 수 있고, 게이트 드라이버 및 판독 IC들은 파워 온된다. 노출 시퀀스 후에, DR 패널은 슬립 모드로 다시 사이클링될 수 있다.
도 12a는 본 명세서의 실시예들에 사용될 수 있고 행 선택 트랜지스터 및 리셋 트랜지스터에 더하여 증폭기 트랜지스터를 포함할 수 있는 다른 예시적인 픽셀을 도시하는 도면이다. 능동 픽셀 플랫 패널 이미징 후면들은 유기 포토센서들 및 다결정 포토센서들과 같지만 이들에 제한되지 않는, 비정질 실리콘, 저온 다결정 실리콘, 인듐-갈륨-아연-산화물(IGZO) 및 다른 반도체 재료들로 구현되는 트랜지스터들로 실현되었다. 신속한 파워 업을 위한 요건은 그러한 능동 픽셀 플랫 패널 이미징 어레이들에 대한 관련 기술에서 다루어지지 않았다. 도 12a에 도시된 바와 같이, 바이어스(예를 들어, VBIAS)는 바이어스 라인(1204)에 의해 포토센서(1202)의 애노드에 공급될 수 있다. 바이어스는 리셋 트랜지스터(1208)에 의해 게이트된 리셋 라인(1206)에 의해 포토센서(1202)의 캐소드에 공급될 수 있다. 이미지 캡처 전에, 리셋 트랜지스터(1208)는 리셋 어드레스 라인(1210)에 의해 전도 상태에 설정될 수 있음으로써, 포토센서(1202)에 걸친 전압을 바이어스 라인 전위(예를 들어, VBIAS)와 리셋 라인 전위(예를 들어, VRESET) 사이의 차이에 리셋한다. 리셋 후에, 이미징 어레이가 노출되어, 포토센서(1202)를 방전시킬 수 있다. 판독 시에, 행 어드레스 라인들(1212)은 순차적으로 어드레싱되어, 선택된 행 내의 행 선택 트랜지스터(1214)를 전도 상태로 스위칭할 수 있다. 어레이의 이미징 영역 외부의 전류 소스는 각각의 데이터 라인(1216)에 부착될 수 있다. 캐소드 상의 전압은 증폭기 트랜지스터(1218)에 의해 감지될 수 있고, 데이터 라인(1216) 상의 전압 변경은 데이터 라인(1216)의 일단에서 전압 증폭기(예를 들어, 판독 회로)에 의해 감지된다.
도 12b는 포토센서 바이어스 회로의 일 실시예를 포함하는 DR 이미징 어레이의 다른 예시적인 이미징 어레이를 도시하는 도면이다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 이미징 어레이는 능동 픽셀 트랜지스터 및 포토센서 전력 제어 회로의 일 실시예를 포함할 수 있다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 이미징 어레이(1240)는 행 선택, 리셋 게이트 선택, 열 멀티플렉싱을 위한 레지스터들 뿐만 아니라 열 전류 소스들, 열 증폭기들, 신호 샘플링 및 바이어스 서플라이들을 위한 회로들을 포함한다. 일 실시예에서, 이러한 회로들은 픽셀들 또는 이미징 어레이(1240)와 동일한 기판 상의 박막 프랜지스터들에 실현될 수 있지만, 그들은 이미징 어레이(1240) 외부의 집적 회로들로 구현될 수도 있다는 점이 인식될 것이다. 도 12b에 도시된 실시예에서, 각각의 리셋 라인(1230)은 VSHORT(1238)가 단락 TFT들(1232)을 전도 상태로 스위칭하면 모든 리셋 라인들(1230)이 동시에 VRESET(1236)에 전기적으로 연결되는 것을 허용하기 위해 리셋 시프트 레지스터(1234)에 연결되는 것에 더하여 단락 TFT(1232)에 연결될 수 있다. 대안적으로, 리셋 시프트 레지스터가 개별 리셋 라인들을 능동적으로 어드레싱하고 있을 때, VSHORT(1238)는 단락 TFT들을 비전도 상태로 두기 위해 설정될 수 있다. 외부 지원 회로들은 아날로그-디지털 변환(ADC), 온 패널(on-panel) 회로들 및 픽셀 전압들을 위한 바이어스 서플라이들, 및/또는 클록 생성을 포함할 수 있다.
도 12c는 DR 검출기의 이미징 어레이에 대한 전력 제어 회로를 동작시키는 방법의 예시적인 실시예를 도시하는 흐름도이다. 도 12c에 도시된 바와 같이, 방법 실시예는 예를 들어 도 12b에 도시된 장치 실시예 상에 구현될 수 있다. 노출 시리즈 사이에서, DR 검출기 이미징 어레이들의 실시예들은 저전력 바이어스 포토센서 모드에 유지될 수 있다(동작 블록 1250). 도 12b에 도시된 실시예(예를 들어, 포토센서는 PIN 포토다이오드임)에서, 포토다이오드 전위는 노출 또는 이미징 동작들 동안 포토다이오드의 전위에 근사하는 역 바이어스에서 유지될 수 있다. 바이어스 서플라이들(Vreset 및 Vbias(예를 들어, Vanodebias))은 포토다이오드들(1242)에 걸쳐 바이어스 전압(VBIAS)을 제공하기 위해 전력 공급된다. 모든 픽셀들에 대한 리셋 게이트는 슬립 기간 동안 전도 상태에 있다. 이것은 단락 TFT들의 모두를 전도 상태에 두기 위해 단락 클록 VSHORT를 설정하는 것에 의해, Vreset를 포토다이오드들(1242)의 모두의 캐소드에 연결함으로써 달성될 수 있다. 동작 블록 1250에서, 일부 또는 전부 다른 온 패널 및 오프 패널(off-panel) 회로들은 파워 다운되어, 저전력 슬립 모드를 허용할 수 있다.
노출 요청의 수신 시에(동작 블록 1255), 시프트 레지스터들 및 전원들이 초기화된다(동작 블록 1260). 선택적 픽셀 초기화는 트랩 점유에 저장된 이전 노출 시리즈의 메모리를 소거하기 위해 수행될 수 있다(동작 블록 1265). 예시적인 선택적 픽셀 초기화는 충전 기간 및 스필 기간의 하나 이상의 조합들을 포함할 수 있다. 충전 기간 동안, Vreset 및/또는 Vbias는 관심있는 트랩들을 충전하기 위해 노출 동안 동작 포토다이오드 바이어스보다 더 작게 역 바이어스되거나 순 바이어스될 수 있는 순 포토다이오드 바이어스(예를 들어, Vbias-Vreset)를 생성하도록 스위칭될 수 있다. 스필 기간 동안, Vreset 및/또는 Vbias는 노출 동안 포토다이오드를 포토다이오드 바이어스에 근사하는 값으로 리턴하기 위해 스위칭될 수 있다. 예시적인 스필 기간 동안, 트랩들의 많은 부분은 전하를 방출하고 전하는 포토다이오드의 애노드 및 캐소드를 통해 제거될 수 있다. 선택된 충전 및 스필 사이클들에 대해, 하나 이상의 충전 및 스필 사이클 후의 순 트랩 점유는 포토다이오드의 초기 상태와 독립적일 수 있으며, 이는 포토다이오드의 이전 이력의 메모리를 감소시키거나 소거할 수 있다. 그러한 픽셀 초기화는 단락 TFT들을 통해 전체적으로 수행될 수 있거나, 그것은 리셋 시프트 레지스터를 통해 각각의 행의 리셋 라인을 어드레싱함으로써 한 번에 하나 이상의 행들 상에 수행될 수 있다.
선택적 포토다이오드 초기화 후에, VSHORT는 단락 트랜지스터들을 비전도 상태에 두기 위해 설정될 수 있고 패널은 노출 준비 신호를 커맨드 인터페이스를 통해 방사선 촬영 이미지 처리 시스템에 제공한다(동작 블록 1270). 노출 후에, 패널 판독은 행 선택 시프트 레지스터를 클로킹함으로써 개시된다. 선택적으로, 포토다이오드들은 한 번에 하나의 행의 판독 후 리셋되어, 열 샘플 홀드 회로들이 리셋 전 및 후에 픽셀 신호들을 샘플링하는 것을 허용할 수 있다(동작 블록 1275). 노출된 프레임의 판독 후에, 하나 이상의 다크 기준 프레임들이 캡처될 수 있다(동작 블록 1280). 선택적 최종화 시퀀스는 노출 시퀀스의 메모리를 포토다이오드들에서 소거하기 위해 수행될 수 있다(동작 블록 1285). 일 실시예에서, 최종화 시퀀스는 하나 이상의 충전 및 스필 사이클들(예를 들어, 본 명세서에 설명됨)을 포함할 수 있다. 그 다음, 이미징 어레이는 단락 트랜지스터들을 전도 상태에 유지하기 위해 설정된 Vshort 및 노출 동안 순 포토다이오드 바이어스를 포토다이오드 상의 전압에 근사하는 값에 유지하기 위해 전력 공급 상태에 유지된 Vbias 및 Vreset에 의해 파워 다운된다(동작 블록 1290).
도 13a는 포토센서 전력 제어 회로의 일 실시예를 포함하는 방사선 촬영 검출기에 대한 이미징 어레이 아키텍처의 부분들의 개략도를 도시하는 도면이다. 도 13b는 도 13a의 방사선 촬영 검출기를 구현할 수 있는 이미징 어레이 아키텍처의 단면도의 일부를 도시하는 도면이다. 도 13a에 도시된 바와 같이, 방사선 촬영 검출기에 대한 픽셀 회로의 다른 실시예에서, 행 선택 TFT 상의 백 게이트(1389)는 저전력 DC 전력 소스를 전체적으로 사용하여 이미징 어레이 내의 모든 행 선택 TFT들의 상태를 제어하기 위해 사용될 수 있으며, 이는 이미징 어레이에 대한 행 어드레스 회로부가 파워 오프되게 할 수 있다. 이미징 어레이의 적어도 일부에서 모든 TFT들의 백 게이트들(1389)은 전력 제어 회로부에 연결될 수 있다. 도 13b는 TFT를 통한 픽셀의 단면을 도시한다. 백 게이트(1389)는 TFT에 대한 광 차폐의 역할을 할 수도 있으며, 이는 광 유도 트랜지스터 불안정을 감소시키거나 방지할 수 있다. 저전력 모드에서, 예시적인 n-채널 비정질 실리콘 TFT의 백 게이트(1389)는 백 게이트(1389)에 양 전압의 인가에 의해 전도 상태에 유지될 수 있다. 행 선택 회로부는 모든 행 선택 트랜지스터들의 프런트 게이트들이 바이어스(예를 들어, 기준 전압)에 연결되지 않는 파워 오프 또는 딥 슬립 모드에 유지되는 것이 바람직하다. 백 게이트(1389)는 이미징 어레이 내의 모든 행 선택 트랜지스터들이 전도 상태에 유지되는 것을 보장함으로써, 포토다이오드(1371) 바이어스가 노출을 위해 준비된 상태로의 신속한 전이에 대해 준비된 상태에 유지되는 것을 허용할 수 있다. 포토다이오드(1371) 상에 바이어스를 유지하는 것은 포토다이오드(1371)로부터의 다크, 또는 열, 역 전류가 TFT를 흐르는 것만을 필요로 하므로, 백 게이트(1389) 바이어스는 작으며, 예를 들어 + 10V일 수 있어, TFT에서 임의의 임계 시프트 불안정을 크게 억제한다. 백 게이트(1389)는 절연체들에 의해 완전히 둘러싸여질 수 있으므로, 백 게이트(1389)에 대한 전원 자체는 매우 낮은 전력일 수 있다. 노출 요청의 수신 시에, 백 게이트(1389)는 비정질 실리콘 TFT에 대해 음 전압, 예를 들어 ~ -5V로 스위칭될 수 있다. 노출 및 판독 동안, 프런트 게이트는 행이 판독에 대해 선택될 때를 제외하고 "오프' 전압(예를 들어, ~ -5V)에서 유지될 수도 있으며, 그 동안 프런트 게이트는 "온"전압(예를 들어, ~ +25V)에 클로킹되어, TFT를 전도 상태로 스위칭한다.
본 명세서의 방법들 및/또는 장치의 실시예들은 포토센서 전압 제어 회로, 저전력 검출기 슬립 모드, 이미지 동작들로의 신속한 파워 업 및 이미징 동작들로부터 예시적인 저전력 검출기 슬립 모드들로의 파워 다운을 포함할 수 있는 능력들을 방사선 촬영 검출기에 제공할 수 있다.
예시적인 실시예들에서, 방사선 촬영 이미징 어레이에 대한 신호 감지 회로들은 게이트 드라이버들 및 판독 집적 회로들(ROIC들)을 포함하는 아날로그 전자 장치들, 아날로그-디지털 변환 회로, 아날로그 증폭기, 전하-전압 변환 회로, 전류-전압 변환 회로, 단결정 실리콘 집적 회로들, 아날로그 멀티플렉서, 디지털 멀티플렉서 또는 데이터 통신 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 면적 검출기에 배열되는 복수의 픽셀들을 포함하는 이미지 어레이로서, 각각의 픽셀은 적어도 하나의 전기 충전가능 포토센서 및 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함하는 이미지 어레이; 기준 전압을 이미징 어레이의 일부에 대한 각각의 포토센서에 제공하는 전압 제어 회로; 스캔 어드레스를 이미징 어레이의 일부에 제공하는 회로들; 신호 감지를 이미징 어레이의 일부에 제공하는 회로들; 및 이미징 어레이의 일부에 대한 선택된 스캔 어드레스 회로들 또는 이미징 어레이의 일부에 대한 선택된 신호 감지 회로들이 전원으로부터 분리될 때 이미징 어레이의 일부의 포토센서들에 걸쳐 제 1 전압을 유지하는 포토센서 전력 제어 회로부를 포함할 수 있는 디지털 방사선 촬영 면적 검출기가 제공된다.
본 발명이 하나 이상의 구현들에 관해 예시되었지만, 변경들 및/또는 수정들은 첨부된 청구항들의 사상 및 범위로부터 벗어나는 것 없이 예시된 예들에 이루어질 수 있다. 게다가, 본 발명의 특정 특징이 수개의 구현들/실시예들 중 하나만에 관해 개시되었지만, 그러한 특징은 임의의 주어진 또는 특정 기능에 바람직하고 유리할 수 있는 바와 같은 다른 구현들/실시예들의 하나 이상의 다른 특징들과 조합될 수 있다. "중 적어도 하나"의 용어는 열거된 항목들 중 하나 이상이 선택될 수 있는 것을 의미하기 위해 사용된다. "대략"의 용어는 변경이 예시된 실시예에 대한 프로세스 또는 구조의 부적합을 야기하지 않는 한, 열거된 값이 약간 변경될 수 있는 것을 표시한다. 최종적으로, "예시적인"은 이상적인 것을 암시하기 보다는 오히려 설명이 일 예로 사용되는 것을 표시한다. 본 발명의 다른 실시예들은 본 명세서에 개시된 설명 및 실시의 고려로부터 당해 기술에서 통상의 기술자들에게 분명할 것이다. 명세서 및 예들은 단지 예시적인 것으로 간주되도록 의도된다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 표시되고, 그것의 균등물들의 의미 및 범위 내에 있는 모든 변경들은 그 안에 포함되도록 의도된다.

Claims (10)

  1. 디지털 방사선 촬영 면적 검출기로서,
    복수의 픽셀들을 포함하는 이미징 어레이―각각의 픽셀이 적어도 하나의 전기 충전가능 포토센서 및 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함함―와,
    바이어스 전압을 상기 이미징 어레이의 일부에 대한 상기 포토센서들에 제공하는 바이어스 제어 회로와,
    상기 이미징 어레이의 상기 일부에 대해 행 어드레스를 제공하는 회로들과,
    상기 이미징 어레이의 상기 일부에 대해 신호 감지를 제공하는 회로들과,
    상기 신호 감지 회로들의 전력 소모가 상기 이미징 어레이의 상기 일부로부터의 신호 판독 동안 상기 신호 감지 회로들의 전력 소모의 10% 미만일 때 상기 이미징 어레이의 상기 일부의 포토센서들에 걸쳐 제 1 전압을 유지하는 포토센서 전력 제어 회로부를 포함하는,
    디지털 방사선 촬영 면적 검출기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 포토센서 전력 제어 회로부는 상기 신호 감지 회로들의 전력 소모가 상기 이미징 어레이의 상기 일부로부터의 신호 판독 동안 상기 신호 감지 회로들의 전력 소모의 1% 미만 또는 0.5% 미만일 때 상기 이미징 어레이의 상기 일부의 상기 포토센서들에 걸쳐 제 1 전압을 유지하며,
    상기 신호는 상기 면적 검출기를 방사선에 노출한 결과이고, 상기 제 1 전압은 상기 바이어스 전압보다 더 작은 음이거나, 상기 제 1 전압은 상기 바이어스 전압과 대략 같거나, 상기 제 1 전압은 양 전압인,
    디지털 방사선 촬영 면적 검출기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 박막 트랜지스터의 제 1 전극은 상기 포토센서의 하나의 단자를 데이터 라인에 연결하며,상기 적어도 하나의 박막 트랜지스터의 제어 전극은 행 선택 라인에 연결되고,상기 행 선택 라인은 행 어드레스 회로들에 의해 구동되며 상기 데이터 라인은 상기 신호 감지 회로들에 연결되는,
    디지털 방사선 촬영 면적 검출기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 포토센서 전력 제어 회로부는 실질적으로 모든 데이터 라인이 상기 데이터 라인을 제어 회로에 연결하기 위한 트랜지스터 스위치를 포함하는,
    디지털 방사선 촬영 면적 검출기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 포토센서 전력 제어 회로부는 상기 포토센서 전력 제어 회로부가 인에이블될 때 데이터 라인들을 저전력 포토센서 기준 전압에 연결하기 위한 제 1 복수의 스위치들을 포함하며,
    상기 포토센서 전력 제어 회로부는 상기 포토센서 전력 제어 회로부가 인에이블될 때 행 선택 라인들을 저전력 기준 전압에 연결하기 위한 제 2 복수의 스위치들을 포함하고,
    상기 제 1 복수의 스위치들은 이미징 어레이 또는 상기 신호 감지 회로들 상에 위치되고 상기 제 2 복수의 스위치들은 상기 이미징 어레이 상에 또는 게이트 드라이버 내에 위치되는,
    디지털 방사선 촬영 면적 검출기.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 포토센서 전력 제어 회로부는 적어도 하나의 추가 전력 소스를 포함하며―상기 적어도 하나의 추가 전력 소스는 상기 포토센서 전력 제어 회로부가 인에이블될 때 상기 제 1 전압을 제공하기 위해 사용됨―,
    상기 적어도 하나의 추가 전력 소스는 저전력 바이어스 전압 및 저전력 기준 전압 및 저전력 행 전압을 포함하고,
    게이트 드라이버들 및 판독 집적 회로들(ROIC들)을 포함하는 아날로그 전자 장치들은 포토센서 단자 모드에 걸쳐 저전력 비제로 전압으로 전력 공급되지 않고,
    상기 포토센서 전력 제어 회로부는 상기 검출기를 포토센서 단자 모드에 걸쳐 저전력 비제로 전압에 두기 위해 인에이블되는,
    디지털 방사선 촬영 면적 검출기.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 포토센서 전력 제어 회로부는 상기 적어도 하나의 박막 트랜지스터의 제 2 제어 전극을 포함하며, 상기 제 2 제어 전극은 상기 포토센서 전력 제어 회로부가 인에이블될 때 저전력 포토센서 기준 전압에 연결되고, 상기 행 어드레스 회로부는 전원으로부터 분리되는,
    디지털 방사선 촬영 면적 검출기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 감지 회로들은 플랫 패널 이미징 어레이의 데이터 라인들에 부착된 실리콘 집적 회로들이고 트랜지스터 스위치를 포함하며, 상기 트랜지스터 스위치는 신호 증폭 회로부, 샘플링 회로부 또는 멀티플렉싱 회로부에 대한 전력의 부재 시에 동작가능하고, 상기 신호 감지 회로들은 아날로그-디지털 변환 회로, 아날로그 증폭기, 전하-전압 변환 회로, 전류-전압 변환 회로, 아날로그 멀티플렉서, 디지털 멀티플렉서 또는 데이터 통신 회로 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 디지털 방사선 촬영 면적 검출기는 휴대용 검출기 또는 배터리 전원형인,
    디지털 방사선 촬영 면적 검출기.
  9. 적어도 하나의 이미지 신호를 생성하는 디지털 방사선 촬영 검출기를 동작시키는 방법―상기 디지털 방사선 촬영 검출기는 행들 및 열들로 배열되는 복수의 포토센서들을 포함함―으로서,
    제 1 전압이 상기 포토센서들에 걸쳐 인가되는 동작 모드에서 상기 검출기를 구동하는 단계와,
    신호 감지 회로들이 상기 포토센서들의 상태를 구별할 수 없을 때 제 2 전압이 상기 포토센서들에 걸쳐 인가되는 제 2 모드로 상기 검출기를 전이시키는 단계를 포함하는,
    디지털 방사선 촬영 검출기 동작 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    최종화 절차는 상기 제 1 동작 모드와 상기 제 2 모드 사이에서 발생하며, 상기 최종화 절차는 리셋 절차를 통해 상기 포토센서들을 구동하는 단계를 포함할 수 있는
    디지털 방사선 촬영 검출기 동작 방법.
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