TW201326873A - 射線照相圖像檢測器、射線照相成像裝置、射線照相成像系統 - Google Patents

射線照相圖像檢測器、射線照相成像裝置、射線照相成像系統 Download PDF

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Abstract

一種射線照相圖像檢測器，在3畫素合併處理或4畫素合併處理前後，可在6個方向上維持均勻解析度。輻射檢測器設置有多個畫素，所述多個畫素具有排列為蜂巢形圖案的六角形畫素區域。針對畫素列中的每個畫素列設置一條連接到所述畫素中的每個畫素中的TFT開關的掃描線。也針對所述畫素列中的每個畫素列設置一條所分群的掃描線，以針對各自在輻射檢測元件中、由3個畫素或4個畫素配置而成的多個畫素群在相同時序讀取及組合3個畫素或4個畫素的電荷。由所述所分群的掃描線同時向所述TFT開關發送接通信號，以執行3畫素合併或4畫素合併。

Description

射線照相圖像檢測器、射線照相成像裝置、射線照相 成像系統
本發明涉及一種射線照相圖像檢測器(radiographic image detector)、射線照相成像裝置(radiographic imaging apparatus)和射線照相成像系統(radiographic imaging system)。明確地說，本發明涉及一種射線照相圖像檢測器、射線照相成像裝置和射線照相成像系統，用於將輻射直接轉換為電荷。
近來，已投入實踐的射線照相圖像檢測裝置使用例如平板檢測器(Flat Panel Detector；FPD)的輻射檢測器，所述檢測器具有：在薄膜電晶體(Thin Film Transistor；TFT)主動陣列基板(active matrix substrate)上方設置的X射線敏感層，且能夠直接將X射線數據轉換為數位數據。相比於例如傳統膠片螢幕，這樣的平板檢測器具有實現較快速圖像和視訊圖像確認的優勢，且其用途迅速擴展。提出了各種類型的輻射檢測器，例如，存在：直接轉換型，其中在半導體層中將輻射直接轉換為電荷、並積聚所述電荷；以及間接轉換型，其中，首先由例如CsI：Tl或GOS(Gd2O2S：Tb)的閃爍體(scintillator)將輻射轉換為光，且接著在半導體層中將所轉換的光轉換為電荷、並積聚所述電荷。
在輻射檢測器中，例如，多條掃描線和多條信號線被設置為彼此交叉，且畫素被設置為：對應於所述掃描線和 所述信號線之間的每個交叉點的矩陣圖案。所述多條掃描線和多條信號線連接到外部電路，例如，放大器積體電路(amplidier Integrated Circuit；IC)或閘極積體電路(IC)。
減小輻射檢測器中畫素的大小，是提高平板檢測器的解析度的有效方式。尤其是在使用例如硒(Se)的直接轉換型的輻射檢測器中，針對高清晰度增強式圖像品質提出了各種輻射檢測器，這有助於在實際上並未改變畫素大小的同時提高解析度。例如，針對用於乳房造影術的平板檢測器，提出了具有小畫素大小(size)的產品，其中著重於解析度。
然而，由於敏感度與輻射檢測設備中的表面積的比例關係，簡單地減小畫素大小可能導致敏感度降低。因此，提出了在輻射檢測裝置中使用六角形畫素，以便達到解析度和敏感度兩者的提高(參見例如日本專利申請案公開(JP-A)第2003-255049號)。此外，使用正方形畫素時，對角線方向上的解析度低於水平和垂直方向上的解析度。然而，使用六角形畫素可確保在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上的高解析度。
當考慮在靜態成像和視訊成像(螢光成像(fluoroscopic imaging))中使用上文所描述的六角形畫素時，考慮同時從多個畫素讀取電荷、並對所獲得的值求和(合併)的方法，特別是，為了例如在視訊中維持高幀率(frame rate)。也考慮在感測器內執行此畫素求和。
然而，在多個六角形畫素的畫素求和中，取決於求和 方法，求和前後可能出現畫素位置(將多個畫素作為一個畫素簇(pixel cluster)處理時，為重心位置)的不均勻。因此，求和之後，可能無法維持：已在求和之前確保的水平、垂直和對角線方向中的每個方向上的均勻解析度。
本發明提供一種射線照相圖像檢測器、射线照相成像装置与射线照相成像系統，可在組合多個畫素的電荷前後，在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上維持均勻解析度。
本發明的第一方面是一種射線照相圖像檢測器，包含：檢測部，所述檢測部包含多個畫素，所述畫素具有排列為蜂巢形圖案的六角形畫素區域，每個畫素包含根據所輻照的輻射產生電荷的感測器部分、讀出所產生的電荷的第一切換元件和讀出所產生的電荷的第二切換元件；多條第一掃描線，針對由沿著列方向彼此鄰近的多個畫素配置的多個畫素列的每個畫素列、而設置一條所述第一掃描線，所述第一掃描線連接到對應畫素列的每個畫素中的所述第一切換元件的控制端子；以及多條第二掃描線，針對各自由所述多個畫素中特定數量的互相鄰近畫素的組合配置的多個畫素群中的每個畫素群、而設置一條所述第二掃描線，所述第二掃描線連接到相應畫素群中的每個畫素中的所述第二切換元件的控制端子，以便按照畫素群單元組合和讀取所產生的電荷，其中，所述特定數量的畫素經組合，以使得在多個六角形區域放置為彼此鄰近時，所述多 個六角形區域排列為蜂巢形圖案，其中，通過包含所述多個畫素群的多個重心中位於內部的一個重心、以及將位於所述一個重心外圍的6個個別重心連接在一起的線段，來形成每個六角形區域。
本發明的第二方面是一種射線照相圖像檢測器，包含：檢測部，所述檢測部包含多個畫素，所述畫素具有排列為蜂巢形圖案的六角形畫素區域，每個畫素包含根據所輻照的輻射產生電荷的感測器部分、讀出所產生的電荷的第一切換元件和讀出所產生的電荷的第二切換元件；多條第一掃描線，針對由沿著列方向彼此鄰近的多個畫素配置的多個畫素列中的每個畫素列、而設置一條所述第一掃描線，所述第一掃描線連接到對應畫素列的每個所述畫素中的所述第一切換元件的控制端子；多條第二掃描線，針對所述多個畫素列中的每個畫素列設置一條所述第二掃描線，所述第二掃描線分為多個線群，且連接到屬□每個相應群的畫素群的所述第二切換元件的控制端子，以使得當組合和讀取來自各自由所述多個畫素列中多個鄰近畫素配置而成的多個畫素群的電荷時，通過不同的相應資料線傳輸對應於從相應多個畫素群讀出的所組合的電荷量的電荷信號；以及多條資料線，設置為分別與所述多條第一掃描線和所述多條第二掃描線交叉，所述資料線傳輸第一電荷信號，所述第一電荷信號對應於由所述多個畫素中的每個畫素中的所述第一切換元件讀出的電荷，且所述資料線傳輸第二電荷信號，所述第二電荷信號對應於由所述相應多 個畫素群的所述第二切換元件讀取的所組合的電荷量。
在根據所述第二方面的本發明的第三方面中，所述多個畫素群中的每個畫素群可由3個畫素配置而成，在列方向上彼此並排的所述多個畫素群中的相應畫素群中的每個所述畫素的所述第二切換元件的控制端子可分別連接到所述第二掃描線，且鄰近掃描線可作為單個線群而共同連接。
在根據所述第三方面的本發明的第四方面中，所述3個畫素可為：經設置以使得每個所述畫素的兩條鄰邊分別與另外兩個畫素中的每個畫素的一條邊鄰近的3個畫素。
在根據所述第二方面的本發明的第五方面中，所述多個畫素群可各自由4個畫素配置，所述第二掃描線可在由所述第二掃描線中的一對鄰近第二掃描線配置的線群中共同連接，所述第二掃描線的每一對是：由連接到在列方向上彼此並排的多個相應畫素群中的3個個別畫素的所述第二切換元件的控制端子的第二掃描線、以及連接到所述多個畫素群中的每個畫素群中的一個個別畫素的所述第二切換元件的所述控制端子的所述第二掃描線而配置。
在根據所述第五方面的本發明的第六方面中，所述4個畫素可按照由3個畫素和1個畫素構成的4個畫素而配置，其中，所述3個畫素經設置以使得每個所述畫素的兩條鄰邊分別與所述3個畫素中的另外2個畫素的一條邊鄰近，且所述1個畫素可經設置以使得兩條鄰邊分別與所述3個畫素中的2個畫素的一條邊鄰近。
在根據所述第二方面到所述第六方面的本發明的第七 方面中，連接到所述多條第二掃描線的所述第二切換元件可針對每個所述線群使用經移位的時序作為塊來控制。
在根據所述第二方面到所述第七方面的本發明的第八方面中，其中，配置相應畫素群的所述畫素的組合可經確定以使得，當多個六角形區域形成為彼此鄰近時，所述多個六角形區域導致蜂巢形圖案陣列，其中，通過在內部包含由所述相應3個畫素或所述相應4個畫素配置的所述多個畫素群的輪廓所環繞的區域的一個重心，且通過將位於所述一個重心外圍的6個個別重心連接在一起，可形成每個所述六角形區域。
在根據上述方面的本發明的第九方面中，所述六角形畫素區域可形成為正六角形。
在根據所述第一方面到所述第八方面的本發明的第十方面中，所述六角形畫素區域可形成為扁平的六角形。
在根據所述第十方面的本發明的第十一方面中，所述六角形畫素區域可形成為扁平狀，以使得穿過每個所述畫素區域的中心的3條對角線中的一條對角線比另外兩條對角線短，且所述另外兩條對角線長度彼此相等。
在根據上述方面的本發明的第十二方面中，所述多條資料線可佈局為：沿著所述六角形畫素區域外圍的一個部分而彎曲。
在根據上述方面的本發明的第十三方面中，所述感測器部分可包含：半導體薄膜，接收具有所述輻射的輻照並產生電荷，且所述電荷可積聚在提供於所述多個畫素中的 每個畫素中的存儲電容器中，且所述存儲電容器中所積聚的所述電荷是由所述第一切換元件和所述第二切換元件而讀取。
在根據所述第一到所述第十二方面的本發明的第十四方面中，所述感測器部分可包含：閃爍體，將已輻照的所述輻射轉換為可見光，且，在所轉換的可見光已由半導體層轉換為電荷之後，所述電荷可由所述第一切換元件和所述第二切換元件讀出。
在根據所述第十三方面的本發明的第十五方面中，還可包含多條公用線，將每個所述存儲電容器的一個電極連接在一起，且將所述電極固定在特定電勢。
在根據所述第十五方面的本發明的第十六方面中，所述多條公用線可按直線形狀或按實質上直線形狀，而在所述多條資料線之間延伸。
在根據所述第十六方面的本發明的第十七方面中，所述多條公用線可通過所述存儲電容器、所述第一切換元件和所述第二切換元件，而連接到所述多條資料線。
在根據所述第十七方面的本發明的第十八方面中，所述多條第一掃描線、所述多條第二掃描線、所述多條資料線、所述多條公用線、所述第一切換元件以及所述第二切換元件設置在所述感測器部分的下層側。
本發明的第十九方面是一種射線照相成像裝置，包括：上述的射線照相圖像檢測器；以及輻射輻照部，被提供以面向所述射線照相圖像檢測器、且輻照輻射到成像主 體上，所述成像主體位於所述射線照相圖像檢測器的上方，其中，使用所述射線照相圖像檢測器使射線照相圖像成像。
在根據所述第十九方面的本發明的第二十方面中，所述輻射輻照部能夠從多個不同的成像角度的每個成像角度，而輻照輻射到所述成像主體。
本發明的第二十一方面是一種射線照相成像系統，包括：上述第十九方面或第二十方面所述的射線照相成像裝置；以及控制構件，指示所述射線照相成像裝置執行射線照相圖像的成像，且從所述射線照相成像裝置獲取射線照相圖像，其中，所述控制構件包含切換構件，所述切換構件基於外部指令，在第一射線照相圖像獲取模式和第二射線照相圖像獲取模式之間切換，其中，所述第一射線照相圖像獲取模式獲取第一射線照相圖像，所述第一射線照相圖像是由射線照相圖像檢測設備(radiographic image detection device)的單畫素單元中的圖像數據組態而成，且所述第二射線照相圖像獲取模式獲取第二射線照相圖像，所述第二射線照相圖像是由所述射線照相圖像檢測設備的多畫素單元中的圖像數據組態而成。
在根據所述第二十一方面的本發明的第二十二方面中，當被指示而執行成像以獲取所述第二射線照相圖像時，所述控制構件控制所述輻射輻照部，以致於輻照到所述成像主體上的所述輻射的量是：根據所述多畫素單元且小於當成像以獲取第一射線照相圖像的量。
本發明的第二十三方面是一種射線照相成像系統，包括：上述第二十方面所述的射線照相成像裝置；控制構件，指示所述射線照相成像裝置執行射線照相圖像的成像，且從所述射線照相圖像檢測器獲取多個射線照相圖像，所述射線照相圖像已經藉由所述射線照相圖像檢測器而在每個所述成像角度進行成像；以及斷層照相圖像產生構件，產生多個斷層照相圖像，所述斷層照相圖像是：基於由所述控制構件所獲取的多個所述射線照相圖像、且根據所述射線照相圖像檢測器的檢測面而重建；其中，所述控制構件包含切換構件，所述切換構件基於外部指令，在第一射線照相圖像獲取模式和第二射線照相圖像獲取模式之間切換，其中，所述第一射線照相圖像獲取模式獲取第一射線照相圖像，所述第一射線照相圖像是由射線照相圖像檢測設備的單畫素單元中的圖像數據組態而成，且所述第二射線照相圖像獲取模式獲取第二射線照相圖像，所述第二射線照相圖像是由所述射線照相圖像檢測設備的多畫素單元中的圖像數據組態而成，且其中，所述輻射輻照部具有：成像角度的範圍，用以輻照輻射到所述成像主體，當成像以獲取所述第一射線照相圖像時的成像角度的範圍，大於當成像以獲取所述第二射線照相圖像時的成像角度的範圍。
在根據所述第二十三方面的本發明的第二十四方面中，基於所述第一射線照相圖像、而由所述斷層照相圖像產生構件產生的所述斷層照相圖像的厚度是：能夠小於基 於所述第二射線照相圖像而產生的所述斷層照相圖像的厚度。
這樣，根據上述方面，本發明可按快速率使射線照相圖像成像，且可在由多個畫素配置的畫素群的電荷合併前後，在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上維持均勻解析度。
接下來是參考所述圖式的、與本發明的示範性實施例有關的解釋。
第一示範性實施例
圖1為說明根據本發明的第一示範性實施例的射線照相成像系統100的配置的方塊圖。射線照相成像系統100包含：成像裝置41(imaging apparatus)，使射線照相圖像成像；圖像處理裝置50(imaging processing apparatus)，對表示所成像的射線照相圖像的圖像數據執行圖像處理；以及顯示裝置80(display device)，用於顯示由已經歷圖像處理的圖像數據所表示的圖像。
成像裝置41包含：輻射輻照部24(radiation irradiation section)；輻射檢測器42，檢測射線照相圖像；操作面板44，輸入有包含例如管電壓、管電流、輻照持續時間的數據的曝光條件、成像條件、各種操作數據和各種操作指令；成像裝置控制部46(imaging apparatus control section)，整體控制裝置的操作；顯示器47，顯示了例如操作選單和各種信息的顯示；以及通信I/F部48(communication I/F section)，連接到例如LAN的網路56，且向連接到網路56的其他設備傳輸各種數據、或從連接到網路56的其他設備接收各種數據。根據本示範性實施例的成像裝置41，配置成：能夠在連續使射線照相圖像成像(視訊成像)的視訊成像模式、與執行靜態成像的靜態成像模式之間進行切換。可將成像模式作為成像條件中的一個條件，從操作面板44輸入到成像裝置41。成像裝置41根據通過操作面板44輸入的成像模式，來執行視訊成像或靜態成像。
成像裝置控制部46包含：CPU 46A、ROM 46B、RAM 46C以及由HDD或快閃記憶體配置而成的非揮發性存儲部46D(non-volatile storage section)。成像裝置控制部46經由匯流排(圖式中未圖示)連接到輻射輻照部24、輻射檢測器42、操作面板44、顯示器47以及通信I/F部48。作為程式，例如由CPU 46A執行的程式，是被存儲在存儲部46D中。表示射線照相圖像的例如圖像數據(數位數據)的數據，是被存儲在存儲部46D中。例如，當本示範性實施例的成像裝置41用於乳房造影術時，通過使對象的乳房成像而獲得的射線照相圖像數據是被存儲在存儲部46D中。
當根據曝光條件，使用來自輻射輻照部24的輻射源31的輻射進行輻照時，輻射檢測器42檢測所述輻射，並向成像裝置控制部46輸出表示射線照相圖像的圖像數據。稍後給出關於輻射檢測器42的配置的細節。
成像裝置控制部46能夠通過通信I/F部48和網路 56，而與圖像處理裝置50通信，且成像裝置控制部46執行向圖像處理裝置50傳輸各種數據，或從圖像處理裝置50接收各種數據。管理服務器57也連接到網路56。管理服務器57配置為：包含存儲特定管理數據的存儲部57A。成像裝置控制部46能夠通過通信I/F部48和網路56，而與管理服務器57通信。
圖像處理裝置50配置為伺服器電腦(server computer)，且包含顯示器52以顯示例如操作選單和各種數據，且配置操作輸入部54(operation input section)，包含用於輸入各種數據和操作指令的多個鍵。圖像處理裝置50包含：CPU 60，用於整體控制裝置操作；ROM 62，預先存儲有包含控制程式的各種程式；RAM 64，用於各種數據的臨時存儲；HDD 66，用於存儲和保留各種數據的HDD 66；顯示驅動器68，用於控制各種數據在顯示器52上的顯示；操作輸入檢測部70(operation input detection section)，用於檢測關於操作輸入部54的操作狀態；通信I/F部72，通過網路56連接到成像裝置41，並執行向成像裝置41傳輸各種數據、或從成像裝置41接收各種數據；以及圖像信號輸出部74(image signal output section)，通過顯示電纜58向顯示裝置80輸出圖像數據。圖像處理裝置50經由通信I/F部72，從成像裝置41獲取表示存儲在存儲部46D中的射線照相圖像的圖像數據(數位數據)。
CPU 60、ROM 62、RAM 64、HDD 66、顯示驅動器68、操作輸入檢測部70、通信I/F部72和圖像信號輸出部 74是通過系統匯流排而互相連接。因此，CPU 60能夠存取ROM 62、RAM 64和HDD 66。CPU 60能夠執行各種控制，例如通過顯示驅動器68而控制各種數據在顯示器52上的顯示、通過通信I/F部72而控制向成像裝置41傳輸各種數據、或從成像裝置41接收各種數據，以及通過圖像信號輸出部74而控制顯示裝置80的顯示部80A上的圖像顯示。CPU 60也能夠通過操作輸入檢測部70，而對操作輸入部54確認用戶操作狀態。
圖2說明根據本示範性實施例的成像裝置的輻射檢測器的電配置(electrical configuration)。圖2中所說明的輻射檢測器42的輻射檢測元件10配置有多個畫素20，畫素20具有：鄰近排列為二維蜂巢形圖案的六角形畫素區域，以便配置實質上整體為矩形的區域。每個畫素20配置為包含：感測器部分103，接收已輻照的輻射(X射線)並產生電荷；電荷存儲電容器5，積聚已在感測器部分103中產生的電荷；以及兩個薄膜電晶體(在下文稱為TFT開關)4a、4b，用於讀取電荷存儲電容器5中所積聚的電荷。因此，如稍後所描述，輻射檢測器42為直接轉換型輻射檢測器，其在光電轉換層中使用例如非晶硒的輻射-電荷轉換材料來吸收輻射，並將輻射轉換為電荷。
將畫素20設置為蜂巢形圖案，意謂著：具有彼此大小相同的六角形畫素區域的畫素20，排列成以列方向(row direction)(圖2中的水平方向)排列的多個第一畫素列，及多個第二畫素列，由畫素20所配置，所述畫素20具有 與以列方向排列的第一畫素列的畫素20大小相同的六角形畫素區域。所述第一畫素列和所述第二畫素列沿著與行方向(column direction)(圖2中的垂直方向)交叉的方向而交替排列。第二畫素列的畫素20設置為在第一畫素列的鄰近畫素之間對準，以使得第二畫素列的畫素20在列方向上相對於第一畫素列的畫素20位移達第一畫素列畫素20的排列間距(array pitch)的1/2。
輻射檢測器42包含：對應於每個畫素列而設置的第一掃描線G1-0到G1-7(也稱為第一掃描線G1，當一起提到下面所述的掃描線時，進一步也統稱為掃描線G)。提供於每個畫素20中的TFT開關4a的閘極電極是連接到第一掃描線G1，且TFT開關4a根據第一掃描線G1中流動的信號來進行接通/切斷控制。輻射檢測器42也配備有第二掃描線G2-0到G2-3(也稱為第二掃描線G2)，設置成對應於配備有第一掃描線G1-0到G1-3的每個畫素列，且配備有第三掃描線G3-0到G3-3(也稱為第三掃描線G3)，設置成對應於配備有第一掃描線G1-4到G1-7的每個畫素列。提供於配置畫素群(configuring pixel group)的畫素中的TFT開關4b的閘極電極是：被連接到第二掃描線G2和第三掃描線G3，且TFT開關4b根據第二掃描線G2和第三掃描線G3中流動的信號來進行接通/切斷控制。
因此，輻射檢測器42的輻射檢測元件10配置為具有：與第一掃描線G1中的一條掃描線和第二掃描線G2中的一條掃描線一起設置的畫素列，且配置為具有：與第一掃描 線G1中的一條掃描線和第三掃描線G3中的一條掃描線一起設置的畫素列。輻射檢測器42也配備有：多條資料線D1到D6(也統稱為資料線D)，用於讀取產生於每個畫素的感測器部分103中、並積聚在相應電荷存儲電容器5中的電荷，且配備有公用接地線30(common ground line)。
應注意，每個畫素20的感測器部分103配置為連接到公用線(common line)(圖式中未圖示)，以便通過所述公用線被施加來自電源供應器(圖式中未圖示)的偏壓電壓。另外，儘管圖2說明了第二掃描線G2-0到G2-3和第三掃描線G3-0到G3-3分別從自掃描信號控制部35(scan signal control section)延伸出的單條線路分支為四條線路的配置，但是不限於此。例如，可進行配置，以使得第二掃描線G2-0到G2-3和第三掃描線G3-0到G3-3獨立從掃描信號控制部35延伸出，且所述第二掃描線G2-0到G2-3同時受到驅動，且接著所述第三掃描線G3-0到G3-3同時受到驅動。
也可使用獨立於掃描信號控制部35提供的第二掃描信號控制部進行配置，以使得從所述第二掃描信號控制部延伸出的1條線路分支為4條。此外，進行配置，以使得存在：從獨立於掃描信號控制部35提供的第二掃描信號控制部延伸出的、獨立的個別第二掃描線G2-0到G2-3和第三掃描線G3-0到G3-3，其中所述第二掃描線G2-0到G2-3同時受到驅動、且所述第三掃描線G3-0到G3-3同時受到驅動。應注意，儘管將單條線路分支為4條的配置中的驅 動負載大，但具有不必提供第二掃描信號控制部的優勢，且分別連接到獨立的第二掃描信號控制部的配置具有驅動負載小的優勢。
在圖2中，為易於解釋和說明，圖示了佈局有14條掃描線和6條資料線的配置的實例。一般來說，例如，當存在分別在列方向和行方向上設置的m×n個別畫素20時(其中m和n是正整數)，提供了2m條掃描線G和n條資料線D。
在輻射檢測器42中，掃描線G1到G3設置為與資料線D和公用接地線30交叉。資料線D沿著具有六角形畫素區域的畫素20的外圍邊緣，佈局為Z形(zigzag)圖案(以便蜿蜒而行)，以便繞過這些畫素20。即，資料線D在行方向上延伸，同時沿著每個個別畫素20(individual pixel)的外圍邊緣(6條邊)的3條鄰邊伸展。
在本示範性實施例的輻射檢測器45中，如果，例如公用接地線30也設置為Z形圖案(以便蜿蜒而行)以匹配資料線D，那麼可能出現各種問題，例如，在向左或向右蜿蜒而行的部分處出現畫素20中的TFT開關4a、4b之間的間隔狹窄的位置、公用接地線30和TFT開關4a、4b衝突，和/或資料線D和公用接地線30之間的電容增大。因此如圖2中所說明，本示範性實施例的輻射檢測器42佈局有沿著列方向(圖2中的水平方向)伸展而彼此平行排列的多條掃描線G1到G3，以及設置為沿著行方向(圖2中的垂直方向)延伸以便與掃描線G1到G3交叉並沿著畫素 20的外圍邊緣彎曲的多條資料線D1到D6。
每個畫素20內部的TFT開關4a、4b等也佈局為朝向一條邊，以便確保每個畫素20中的特定自由空間，且公用接地線30佈局為穿過這些自由空間。例如，TFT開關4a、4b等設置在以下區域中，所述區域是：由沿著行方向(圖2中的垂直方向)將每個畫素20分為兩半的線段、和所述每個畫素20外圍提供資料線D處的3條邊所環繞而成。即，針對給定畫素列中的畫素，將TFT開關4a、4b等佈局在右半邊區域中，且針對在行方向上位於所述給定畫素列上方及下方的畫素列中的畫素20，將TFT開關4a、4b等佈局在左半邊區域中。
因此，公用接地線30可設置為直線，其在資料線D1到D6之間與掃描線G1到G3交叉，而不與資料線D1到D6交叉。因此，在直接轉換型射線照相圖像檢測器42中，每個畫素20的電荷存儲電容器5的存儲電容器下電極11是：可由最短的公用接地線30而互相連接在一起。也不需要使所述公用接地線30蜿蜒而行以匹配資料線D。由於資料線D與公用接地線30之間也沒有交叉，因此不會出現如資料線中的電感的影響所導致的雜訊(noise)增加，以及資料線D與公用接地線30之間的線間電容(interline capacitance)的增加。
也可在不使用直線公用接地線30的情況下，提高輻射檢測設備的解析度，所述公用接地線30阻礙了所述輻射檢測元件10的畫素20的較高清晰度。另外，在輻射檢測元 件10的製造過程中，可避免由於資料線D與公用接地線30之間的線間間隔(interline pitch)變窄而造成的所述輻射檢測設備的製造良率的下降。應注意，將公用接地線30設置為直線意謂著：直的狀態維持於一範圍內，所述範圍可在允許輻射檢測元件10的製造過程中出現製造誤差的同時而獲得。
當使用輻射檢測器42使射線照相圖像成像時，在使用外部輻射(X射線)輻照期間，向第一掃描線G1輸出切斷信號且每個TFT開關4a切斷，並向第二掃描線G2和第三掃描線G3輸出切斷信號，且每個TFT開關4b切斷。因此，半導體層中產生的電荷積聚在每個電荷存儲電容器5中。
當讀取圖像時，例如讀取靜態圖像時，一次一條線按順序向第一掃描線G1-0到G1-7輸出接通信號，從而接通每個畫素20中的TFT開關4a。或者，例如當讀取視訊圖像時，向第二掃描線G2-0到G2-3同時輸出接通信號，且接著向第三掃描線G3-0到G3-3同時輸出接通信號，從而接通畫素群中的多個畫素的TFT開關4b。由此將每個電荷存儲電容器5中所積聚的電荷作為電信號而讀取，且通過將所讀取的電信號轉換為數位數據而獲得射線照相圖像。
信號處理部25(signal processing setion)包含：信號檢測器(圖式中未圖示)，將從每條資料線D1到D6流出的電荷作為電信號來檢測，且使所檢測的電信號經歷特定處理。信號處理部25也向所述信號檢測器輸出表示信號檢 測時序的控制信號，並向掃描信號控制部35輸出表示掃描信號輸出時序的控制信號。因此，在從信號處理部25接收到所述控制信號時，掃描信號控制部35向第一掃描線G1-0到G1-7輸出信號以接通/切斷TFT開關4a。掃描信號控制部35也向第二掃描線G2-0到G2-3和第三掃描線G3-0到G3-3輸出信號以接通/切斷TFT開關4b。
由個別資料線D1到D3傳輸的電荷信號在信號處理部25中由放大器放大，且保持在抽樣保持電路(圖式中未圖示)中。由個別抽樣保持電路保持的電荷信號按順序輸入到多工器(multiplexer)(圖式中未圖示)，且接著由A/D轉換器轉換為數位圖像數據。應注意，圖像記憶體90連接到信號處理部25，且從A/D轉換器輸出的數位圖像數據按順序存儲在圖像記憶體90中。例如，圖像記憶體90存儲多個幀的所成像的射線照相圖像的數位圖像數據。
圖3說明包含根據第一示範性實施例的輻射檢測器42的輻射檢測元件的單個畫素10的部分截面圖。如圖3所示，輻射檢測器42的輻射檢測元件10為閘電極2、掃描線G(圖3中未圖示)以及存儲電容器下電極14在絕緣基板1上形成為閘極佈線層的結構。形成有源極電極9、汲極電極13、資料線D以及存儲電容器上電極16的佈線層(也稱為源極佈線層)是使用例如Al或Cu或主要是Al或Cu的層狀薄膜而形成。摻有雜質的半導體層(圖式中未圖示)，例如摻有雜質的非晶矽是形成在半導體作用層8(semiconductor active layer)與源極電極9和汲極電極13 之間。應注意，根據下電極11所收集並積聚的電荷的極性，在TFT開關4a、4b中，顛倒源極電極9和汲極電極13。
閘電極2的閘極佈線層是使用例如Al或Cu、或主要是Al或Cu的層狀薄膜而形成。絕緣薄膜15A形成在所述閘極佈線層的一個面上，且閘電極2上方的絕緣薄膜15A的位置充當TFT開關4a、4b的閘極絕緣薄膜。絕緣薄膜15A例如由SiNx配置而成，且例如通過化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition；CVD)薄膜形成方法而形成。半導體作用層8在每個閘電極2上方的絕緣薄膜15A上形成有島形狀。半導體作用層8是TFT開關4a、4b的通道(channel)部分，且，例如由非晶矽薄膜形成。
源極電極9和汲極電極13形成在閘電極2上方的層中。在形成了源極電極9和汲極電極13的佈線層中，資料線D也與源極電極9和汲極電極13一起形成。存儲電容器上電極16也形成在絕緣薄膜15A上、對應於存儲電容器下電極14的位置處。汲極電極13連接到存儲電容器上電極16。資料線D設置為以上文描述的方式沿著畫素20的外圍邊緣伸展，彎曲以便在一個畫素和鄰近畫素之間繞過。資料線D連接到形成在每個畫素列中的畫素20中的源極電極9。
TFT保護層15B形成在基板1上提供了畫素的區域的實質上整個表面(實質上所有區域)上，以便覆蓋源極佈線層。TFT保護層15B通過例如CVD薄膜形成方法，而 由例如SiNx的材料所形成。接著，在TFT保護層15B上形成經塗佈的層間絕緣薄膜12。層間絕緣薄膜12由薄膜厚度為1微米到4微米的低介電常數(比介電常數εr=2到4)的光敏有機材料形成(此等材料的實例包含正性光敏丙烯酸系樹脂材料，所述材料具有通過使甲基丙烯酸(methacrylic acid)和甲基丙烯酸縮水甘油脂(glycidyl methacrylate)共聚合而形成的原料聚合物，並與二疊氮萘醌(naphthoquinone diazide)正性光敏劑混合)。
在根據本示範性實施例的輻射檢測器42的輻射檢測元件10中，設置在層間絕緣薄膜12上方與層間絕緣薄膜12下方的層中的金屬之間的金屬間電容是：由層間絕緣薄膜12而抑制得小。通常，層間絕緣薄膜12的材料也充當平坦化薄膜，呈現出使下層中的階梯變平的效果。在輻射檢測器42的輻射檢測元件10中，接觸孔17形成在層間絕緣薄膜12和TFT保護層15B中、對應於存儲電容器上電極16的位置處。
對於每個畫素20，每個感測器部分103的下電極11形成在所述層間絕緣薄膜12上，以便覆蓋畫素區域，同時也填充每個接觸孔17。所述下電極11由非晶透明導電氧化物薄膜(ITO)形成，並通過接觸孔17連接到存儲電容器上電極16。因此，下電極11和TFT開關4a、4b通過存儲電容器上電極16電連接。應注意，雖然下電極11優選形成為與畫素20的畫素區域的形狀匹配的形狀，但是不限於此。例如，當畫素20的畫素區域為正六角形時，下電極 11優選形成為略小的正六角形，以免觸碰鄰近畫素的下電極。類似地，當畫素20的畫素區域形成為扁平六角形時，下電極11優選形成為略小的六角形。只要下電極的畫素佈局配置為六角形柵格(lattice)，可使用斜角六角形的或正方形的下電極11來配置。
光電轉換層6是：在基板1上提供畫素20的畫素區域的實質上整個表面上方，均勻地形成在下電極11上。在使用例如X射線的輻射輻照時，光電轉換層6在內部產生電荷(電子-電洞)。換句話說，光電轉換層6具有電導性質，且用於將圖像數據從輻射轉換為電荷數據。例如，光電轉換層6可由以硒作為主要成分且薄膜厚度為100微米到1000微米的非晶硒(a-Se)形成。應注意，所述主要成分意謂著：包含50%及以上的比例。上電極7形成在光電轉換層6上。上電極7連接到偏壓電源(圖式中未圖示)，且從所述偏壓電源供應偏壓電壓(例如，若干千伏)。多條掃描線G1、G2、G3、資料線3、公用接地線30和TFT開關4a、4b設置在：由光電轉換層6配置的感測器部分103的下層側。
在輻射檢測器42的輻射檢測元件10中，閘電極2、第一到第三掃描線G1到G3和存儲電容器下電極14在基板1上形成為閘極佈線層，且公用接地線30形成在基板1上，例如與存儲電容器下電極14相同的金屬層中。
接下來是與根據本示範性實施例的輻射檢測器42的操作有關的解釋。在跨越上電極7和存儲電容器下電極14 施加偏壓電壓的狀態下，當將X射線輻照到光電轉換層6上時，光電轉換層6中產生電荷(電子-電洞對)。光電轉換層6和電荷存儲電容器5串聯電連接，且因而光電轉換層6中產生的電子遷移到+(正)電極側，且電洞遷移到-(負)電極側。
在圖像檢測期間，將切斷信號(例如，0伏)從掃描信號控制部35輸出到第一掃描線G1-0到G1-7、第二掃描線G2-0到G2-3和第三掃描線G3-0到G3-3，從而向TFT開關4a、4b的閘電極施加負偏壓。每個TFT開關4a、4b由此維持為切斷狀態。因此，光電轉換層6中產生的電子由下電極11收集，且積聚在電荷存儲電容器5中。光電轉換層6根據所輻照的輻射的量而產生電荷量，且因而根據輻射所攜帶的圖像數據的電荷積聚在每個畫素的電荷存儲電容器5中。應注意，由於上文參考的若干千伏的電壓跨越上電極7和存儲電容器下電極14而施加，所以提供給電荷存儲電容器5的電容需要大於光電轉換層6所形成的電容。
在圖像讀取期間，如上文所述，根據來自圖像處理裝置50的指令，輻射檢測器42在靜態成像模式或視訊成像模式中執行。當指令用於靜態成像模式時，信號處理部25控制掃描信號控制部35，以使得掃描信號從第二掃描線G2-0到G2-3、第三掃描線G3-0到G3-3輸出，以切斷每個畫素20中的TFT開關4b。信號處理部25也控制掃描信號控制部35，以從第一掃描線G1-0到G1-7按順序施加例 如+10伏到20伏的電壓的接通信號到每個TFT開關4a的閘極，以便接通每個畫素20中的TFT開關4a。由此針對每個畫素列，將每個畫素20中的TFT開關4a按順序切換到接通狀態，由TFT開關4a從感測器部分103讀取電荷，且將對應於這些電荷的信號輸出到資料線D。
因而，在輻射檢測器42中，在靜態成像模式中，對應於每個畫素列中的每個畫素20，電荷信號在所有資料線D1到D6中流動。因此，可獲得表示圖像的圖像數據，所述圖像表示輻照到輻射檢測器42的輻射檢測元件10上的輻射。在信號處理部25中，接著電荷信號轉換為數位信號，且基於對應於所述電荷信號的圖像數據，產生射線照相圖像。
接下來是與視訊成像模式有關的解釋。在根據本示範性實施例的輻射檢測器42中，圖2中所說明的多個畫素20中，例如，4個畫素P0到P3形成畫素群PG0，4個畫素P4到P7形成畫素群PG1，四個畫素P8到P11形成畫素群PG2，4個畫素P12到P15形成畫素群PG3，4個畫素P16到P19形成畫素群PG4。在這5個畫素群中，畫素群PG0的畫素P0、畫素群PG1的畫素P4以及畫素群PG2的畫素P8中的每個TFT開關4b的閘電極是連接到第二掃描線G2-0。畫素群PG0的畫素P1到P3、畫素群PG1的畫素P5到P7以及畫素群PG2的畫素P9到P11中的每個TFT開關4b的閘電極是連接到第二掃描線G2-1。
類似地，畫素群PG3的畫素P12和畫素群PG4的畫 素P16中的每個TFT開關4b的閘電極是連接到第二掃描線G2-2，且畫素群PG3的畫素P13到P15和畫素群PG4的畫素P17到P19中的每個TFT開關4b的閘電極是連接到第二掃描線G2-3。在輻射檢測元件10中，由畫素P20到P23、畫素P24到P27、畫素P28到P31、畫素P32到P35和畫素P36到P39而配置的畫素群(PG5到PG9)與第三掃描線G3-0到G3-3的連接的圖案，與上文所述的從畫素群PG0到PG4到第二掃描線G2-0到G2-3的連接相似。
當指示對輻射檢測器42採用視訊成像模式時，信號處理部25控制掃描信號控制部35，以便切斷每個畫素20的TFT開關4a，並從第一掃描線G1-0到G1-7向每個畫素20的TFT開關4a的每個閘電極輸出切斷信號。
信號處理部25也控制掃描信號控制部35，以同時驅動第二掃描線G2-0到G2-3，而輸出掃描信號(接通信號)。當所述接通信號同時輸出到第二掃描線G2-0到G2-3時，接通畫素群PG0到PG4中的所有畫素20的TFT開關4b。結果是，組合畫素群PG0的四個個別畫素P0到P3的每個電荷存儲電容器5中所積聚的電荷，並將所組合的電荷信號輸出到資料線D2。類似地，畫素群PG3的四個個別畫素P12到P15的所組合的電荷信號輸出到資料線D3，畫素群PG1的四個個別畫素P4到P7的所組合的電荷信號輸出到資料線D4，畫素群PG4的四個個別畫素P16到P19的所組合的電荷信號輸出到資料線D5，且畫素群PG2的 四個個別畫素P8到P11的所組合的電荷信號輸出到資料線D6。
接著信號處理部25控制掃描信號控制部35，以同時驅動第三掃描線G3-0到G3-3，且向其輸出掃描信號(接通信號)。當所述接通信號同時輸出到第三掃描線G3-0到G3-3時，接通畫素群PG5到PG9中的所有畫素20的TFT開關4b。結果是，來自畫素群PG5的四個畫素的所組合的電荷信號輸出到資料線D2，畫素群PG8的四個畫素的所組合的電荷信號輸出到資料線D3，畫素群PG6的四個畫素的所組合的電荷信號輸出到資料線D4，畫素群PG9的四個畫素的所組合的電荷信號輸出到資料線D5，畫素群PG7的四個畫素的所組合的電荷信號輸出到資料線D6。
因而，當在視訊成像模式中時，在多個畫素群中的每一個中，組合(合併)四個個別畫素中所積聚的電荷，且將對應於所合併的電荷的電荷信號輸出到相應資料線，其中，每一個畫素群是由來自於配置輻射檢測元件10的多個畫素20的四個預先指定的畫素而配置。這意謂著，當執行視訊成像時，由於以2畫素×2畫素執行合併處理，因此，可使用靜態成像模式的速率的4倍速率執行成像。
如上文所述，將合併掃描線G(G2與G3)分為多個群(G2與G3)，並在針對每個所述群中的移位的時序，將用於所述TFT開關4b的掃描信號發送到屬於每個所述群中的掃描線G。因此，當在每個時序而組合及讀取多個畫素群的電荷時，不通過相同資料線D傳輸對應於從不同畫 素群讀取的所組合的電荷量的電荷信號。
圖4說明上文所述的在視訊成像模式中經歷合併的畫素和畫素群的佈局。應注意，在圖4中，已針對鄰近畫素群中的每個畫素改變底紋圖案(shading pattern)，以使得較易於將相應畫素群彼此區分。
在圖4中所說明的實例中，如上文所述，輻射檢測器42的輻射檢測元件10指定由4個鄰近畫素形成的畫素群A、B、C、D、E、F、G。每個畫素群由4個畫素配置而成，所述4個畫素是由：多個畫素中的第一畫素、位於與第一畫素列鄰近的列中的各自彼此鄰近的第二畫素和第三畫素、以及位於與第二畫素與第三畫素列鄰近的列中的第四畫素所配置而成。所述4個畫素經設置以使得第一畫素的兩條鄰邊和第四畫素的兩條鄰邊分別與第二畫素和第三畫素相應一條邊鄰近，以便位於第二畫素和第三畫素之間。
換句話說，每個畫素群可定義為4個畫素的組合，所述4個畫素是由：經設置以使得每個畫素的兩條鄰邊分別與剩餘2個畫素的一條邊互相鄰近的3個畫素、和經設置以使得兩條鄰邊分別與所述3個畫素中的2個畫素的一條邊互相鄰近的1個畫素所配置而成。4個畫素的組合也可描述為：由彼此並排設置的2對互相鄰近的畫素所形成的4個畫素的組合，其中，第一對的1個畫素的2條鄰邊分別設置為與另一對的2個畫素中的每個畫素的1條邊互相鄰近。
當如上所述，指示在本示範性實施例的輻射檢測器42 中使用靜態成像模式時，信號處理部25接通輻射檢測器42中的每個畫素20中的TFT開關4a，從每個所述畫素讀出電荷，且向資料線D輸出對應於所述電荷的信號。由於將具有六角形畫素區域的畫素用作本示範性實施例的輻射檢測器42的輻射檢測元件10中的個別畫素，因此，可在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上確保高解析度。
然而，在視訊成像模式中，由於如上所述信號處理部25接通配置每個畫素群的4個畫素內的TFT開關4b，所述4個畫素充當單個畫素，且執行合併以組合4個畫素的電荷。應注意，在圖4中，由4個畫素形成的畫素群A、B、C、D、E、F、G中的每個畫素群的重心的位置是以黑點來定位，且分別指示為a、b、c、d、e、f、g。
在圖4中所指示的實例中，當針對每個畫素群執行4畫素合併時，通過將其他畫素群的重心a-b-e-g-f-c-a與位於中心的畫素群D的重心d進行連接，來形成正六角形。也可看出，這些畫素群的重心之間的距離，即在d到a、d到b、d到e、d到g、d到f、d到c這6個方向上的距離，彼此全部相等。因而，通過使每個畫素20成為六角形，在合併之前，可在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上確保均勻解析度。另外，由於通過將畫素群的重心連接在一起也形成正六角形，因此，在合併之後，也可在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上確保均勻解析度。
即，確定每個畫素群中的每個畫素的組合，以使得多個六角形區域排列為蜂巢形圖案。通過使用例如畫素群 A、B、C、D、E、F、G的輪廓所環繞而成的每個區域的重心a、b、c、d、e、f、g，每個六角形區域形成為包含：內部的1個重心d、以及由連接位於重心d外圍的6個個別重心a、b、e、g、f、c的線段形成的六角形區域。因此，本示範性實施例可抑制合併之後，畫素位置(畫素群的重心位置)在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上的不均勻，且可使得在相應方向中的每個方向上能夠確保均勻解析度(類似於在合併之前的圖像中)。
由於合併之前所排列的重心、以及由合併之後所排列的重心形成的六角形區域都排列為蜂巢形圖案，因此，在合併之後執行畫素密度轉換時，可使用類似於未進行合併的情況下、執行畫素密度轉換時所使用的算法來執行處理。即，用於畫素密度轉換處理的算法可為合併前和合併後兩種情況下通用的，而不用準備用於合併後進行畫素密度轉換處理的另一獨立算法。在圖像處理裝置50中，用於對表示輻射檢測器42所檢測的射線照相圖像的圖像數據執行畫素密度轉換的程式是：存儲在ROM 62和/或HDD 66上。因此，輸出到顯示裝置80的圖像數據為執行畫素密度轉換之後的圖像數據。
圖5為圖示在根據本示範性實施例的射線照相成像系統100的圖像處理裝置50中、執行的成像處理順序的實例的流程圖。在圖5的步驟S100中，在成像裝置41的輻射檢測器42中檢測從輻射輻照部24輻照的輻射的量。接著在步驟S102中，確定輻射量是否已超過預定的閾值。當 確定所輻照的輻射量已超過閾值時，便確定針對成像可獲得充分的敏感性(圖像S/N將充分)。接著處理進行到步驟S104，一次一條線按順序向第一掃描線G1-0到G1-7輸出接通信號，掃描信號傳輸到相應的多個畫素20，且執行讀取每個畫素20的存儲電容器5中所積聚的電荷信號的這一正常處理(normal processing)(靜態成像模式)。
然而，當在步驟S102中確定所輻照的輻射量為閾值或低於閾值時，將所獲得的圖像的S/N視為不充分，處理進行到步驟S106，執行使高S/N圖像成像這一處理。明確來說，如上文所述，設置由特定的4個畫素形成的畫素群A、B、C、D、E等。在步驟S108中，由掃描信號控制部35向第二掃描線G2和第三掃描線G3輸出掃描信號(接通信號)，以接通畫素群A、B、C、D、E等中所設置的每個畫素的TFT開關4b，且執行合併處理(binning process)，以將每個畫素群的4個畫素作為單個畫素來處理。因而，如果所輻照的輻射量為閾值或低於閾值，那麼由於考慮到原本成像敏感性不充分，通過組合多個畫素的電荷這一處理(合併)，而獲得具有良好S/N的射線照相圖像。
應注意，在圖5中所示的成像處理中，考慮將根據所輻照的輻射量而獲得的射線照相圖像的S/N執行處理。然而不限於此。例如，可進行配置，以便不考慮所輻照的輻射量，根據針對靜態成像模式或視訊成像模式的指令，在不進行合併的正常處理和進行合併的處理之間進行切換。可進行配置，以根據用於成像的所需要的解析度來執行上 文的切換。
因而，在本示範性實施例中，在輻射檢測器42的所述輻射檢測元件10中，針對連接到具有排列為蜂巢形圖案的六角形畫素區域的多個畫素20的每個畫素20中的TFT開關4a的每個畫素列來設置掃描線G1，且針對由4個畫素配置而成的預定的多個畫素群的每一個，而對於每個畫素列來設置掃描線G2與G3，以通過在相同時序讀取及組合4個畫素的電荷來執行合併處理。接著合併處理掃描線G2與G3輸出信號，以同時接通特定多個畫素群的畫素中的TFT開關4b，且進行配置以使得針對相應多個畫素群中的每個畫素群的所組合電荷的電荷信號，在獨立的相應資料線中流動。
通過此舉，當通過針對多個畫素群同時讀取和組合4個畫素的電荷來執行合併處理時，相比於不進行合併處理而從個別畫素讀取電荷信號時，能夠以4倍速率執行成像。因此，在本示範性實施例中，S/N可通過增加所收集的電荷量而提高，可實現在需要高幀率的視訊成像模式中的應用、以及在通過輻照少量輻射而產生的低敏感性圖像中的應用。
即，當執行視訊成像時，將由4個畫素配置而成的畫素群作為單個畫素來處理，從多個畫素群同時讀取電荷，且執行合併處理，以組合配置這些畫素群的每個畫素中所積聚的電荷。因此，儘管解析度低於用於靜態圖像的解析度，但是可達到靜態成像模式的幀率的4倍(1/4的幀持 續時間)的幀率，以用於從每個畫素列連續讀取電荷。
另外，確定每個畫素群中的4個畫素的組合，以使得多個六角形區域排列為蜂巢形圖案。通過包含畫素群的輪廓所環繞的區域內部的1個重心、以及連接位於所述1個重心外圍的6個個別重心的線段，而形成所述多個六角形區域中的每個六角形區域。因此，可抑制合併之後，在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上的畫素位置(當將多個畫素作為單個畫素叢(single pixel clump)來處理時，為重心位置)的不均勻，且可在相應方向中的每個方向上確保均勻解析度(類似於在合併之前的圖像中)。因此，在合併前後，通用積體電路(integrated circuit；IC)可用於畫素密度轉換。此外，即使是由例如FPGA的可編程設備以及軟體，而非使用具有固定電路的IC執行的處理中，也可使用相同算法執行處理。
第二示範性實施例
接下來是與根據本發明的第二示範性實施例的射線照相成像系統100有關的解釋。應注意，根據第二示範性實施例的射線照相成像系統100與根據圖1中所說明的第一示範性實施例的射線照相成像系統100類似，所以將省略說明及進一步解釋。
圖6說明根據本示範性實施例的射線照相成像系統100的成像裝置41的輻射檢測器142的電配置。圖6中所說明的輻射檢測器142的輻射檢測元件110配置有多個畫素20，畫素20具有鄰近排列為二維蜂巢形圖案的六角形 畫素區域，以使得排列為蜂巢形圖案的畫素20配置成矩形的畫素區域。每個畫素20與圖2中所說明的輻射檢測器42的輻射檢測元件10中的畫素類似地進行配置。
輻射檢測器142包含：第四掃描線G4-1到G4-4(也稱為第四掃描線G4)，第四掃描線G4-1到G4-4連接到提供於每個畫素20中的TFT開關4a的閘極電極，以用於對TFT開關4a進行接通/切斷控制；第五掃描線G5-1、G5-2(也稱為第五掃描線G5)，第五掃描線G5-1、G5-2連接到TFT開關4b的閘極電極，以用於對TFT開關4b進行接通/切斷控制；多條資料線D1到D3(也稱為資料線D)，資料線D1到D3讀取在感測器部分103中產生且在電荷存儲電容器5中積聚的電荷；以及公用接地線30。
在圖6中，為易於解釋和說明，圖示佈局有第四掃描線G4的4條線、第五掃描線G5的2條線、資料線D的3條線以及公用接地線30的3條線的配置的實例。例如，當存在分別在列方向和行方向上設置的m×n個別畫素20時(其中m和n是正整數)，提供了第四掃描線G4的m條線和資料線D的n條線。在此等情況下，第五掃描線G5的數量是第四掃描線G4的數量的一半，即提供了m/2條線。如稍後所述，在直接將輻射轉換為電荷的配置中，輻射檢測器142的輻射檢測元件110使用例如非晶硒的輻射-電荷轉換材料。應注意，在通過公用線施加來自電源(圖式中未圖示)的偏壓電壓的配置中，公用線(圖式中未圖示)連接到每個畫素20的感測器部分103。
在輻射檢測器142中，掃描線G4、G5設置為與資料線D和公用接地線30交叉。資料線D沿著具有六角形畫素區域的畫素20的外圍邊緣，佈局為Z形圖案(以便蜿蜒而行)，以便繞過這些畫素20。即，資料線D在行方向上延伸，同時沿著個別畫素20中的每個畫素的外圍邊緣(6條邊)的3條鄰邊伸展。公用接地線30也設置為Z形圖案(以便蜿蜒而行)，以便與每個畫素20的TFT開關4a、4b保持距離。
TFT開關4a的閘電極連接到第四掃描線G4，且TFT開關4b的閘電極連接到第五掃描線G5。TFT開關4a、4b的汲極電極或源極電極中的一個或另外一個連接到電荷存儲電容器5的一個電極，且汲極電極或源極電極中的另外一個連接到資料線D。當使用輻射檢測器142使射線照相圖像成像時，在使用外部輻射(X射線)輻照期間，向第四掃描線G4輸出切斷信號且每個TFT開關4a切斷，並向第五掃描線G5輸出切斷信號，且每個TFT開關4b切斷。因此，半導體層中產生的電荷積聚在每個電荷存儲電容器5中。
當讀取圖像時，例如讀取靜態圖像時，一次一條線按順序向第四掃描線G4輸出接通信號，從而接通每個畫素20中的TFT開關4a。或者，例如當讀取視訊圖像時，一次一條線按順序向第五掃描線G5輸出接通信號，從而接通畫素群中的多個畫素的TFT開關4b。由此將每個電荷存儲電容器5中所積聚的電荷作為電信號而讀取，且通過將 所讀取的電信號轉換為數位數據而獲得射線照相圖像。
信號處理部125包含：信號檢測器(圖式中未圖示)，將從每條資料線D1到D3流出的電荷作為電信號來檢測，且使所檢測的電信號經歷特定處理。信號處理部125也分別向信號檢測器和掃描信號控制部35a、35b中的每一者、輸出表示信號檢測時序的控制信號和表示掃描信號輸出時序的控制信號。結果是，在從信號處理部125接收到所述控制信號時，掃描信號控制部35a向第四掃描線G4-1到G4-4輸出掃描信號，以接通/切斷TFT開關4a。掃描信號控制部35b也向第五掃描線G5-1、G5-2輸出掃描信號，以接通/切斷TFT開關4b。
由個別資料線D1到D3傳輸的電荷信號在信號處理部125中由放大器放大，且保持在抽樣保持電路中，圖式中未圖示。由個別抽樣保持電路保持的電荷信號按順序輸入到多工器(圖式中未圖示)，且接著由A/D轉換器轉換為數位圖像數據。應注意，從A/D轉換器輸出的數位圖像數據是，例如，作為多個幀的所成像的射線照相圖像的數位圖像數據，而按順序存儲在圖像記憶體90中。
接下來是與根據本示範性實施例的輻射檢測器142的操作有關的解釋。在使用輻射檢測器142的圖像檢測期間，從掃描信號控制部35a、35b將切斷信號(例如，0伏)輸出到第四掃描線G4-1到G4-4和第五掃描線G5-1、G5-2，從而向TFT開關4a、4b的閘電極施加負偏壓。每個TFT開關4a、4b由此維持為切斷狀態。
在圖像讀取期間，根據來自圖像處理裝置的指令，輻射檢測器142在靜態成像模式或視訊成像模式中執行。當指令用於靜態成像模式時，信號處理部125控制掃描信號控制部35b，以使得掃描信號從第五掃描線G5-1、G5-2輸出，以切斷每個畫素20中的TFT開關4b。信號處理部125也控制掃描信號控制部35a，以從第四掃描線G4-1到G4-4按順序施加例如+10伏到20伏的電壓的接通信號到每個TFT開關4a的閘極，以便接通每個畫素20中的TFT開關4a。由此針對每個畫素列，將每個畫素20中的TFT開關4a按順序切換到接通狀態，由TFT開關4a從感測器部分103讀取電荷，且將對應於這些電荷的信號輸出到資料線D。
因而在輻射檢測器142中，在靜態成像模式中，對應於每個畫素列中的每個畫素20的電荷信號在資料線D1到D3中的每條資料線中流動。因此，可獲得表示圖像的圖像數據，所述圖像表示輻照到輻射檢測器142的輻射檢測元件110上的輻射。在信號處理部125中，接著電荷信號轉換為數位信號，且基於對應於所述電荷信號的圖像數據，產生射線照相圖像。
接下來是與視訊成像模式有關的解釋。在根據本示範性實施例的輻射檢測器142中，圖6中說明的多個畫素20中，例如，由虛線環繞的4個畫素P2、P3、P5、P6中的每個TFT開關4b的閘極電極是連接到第五掃描線G5-1。類似地，由虛線環繞的4個畫素P8、P9、P11、P12中的 每個TFT開關4b的閘極電極是連接到第五掃描線G5-2。畫素P2、P3、P5、P6一起稱為畫素群PG1，且畫素P8、P9、P11、P12一起稱為畫素群PG2。應注意，在輻射檢測元件110中的畫素群(雖然從圖6中的說明省略)也是由除了畫素群PG1、PG2之外的、各自由4個特定畫素形成的多個其他畫素群配置而成(參見圖7的實例)。
當指示對輻射檢測器142採用視訊成像模式時，信號處理部125控制掃描信號控制部35a，以便切斷每個畫素20的TFT開關4a，並從第四掃描線G4-1到G4-4向每個畫素20的TFT開關4a的每個閘電極輸出切斷信號。
信號處理部125也控制掃描信號控制部35b，以按順序驅動第五掃描線G5-1、G5-2，以輸出掃描信號(接通信號)。即，當從第五掃描線G5-1輸出接通信號時，接通畫素群PG1的四個個別畫素P2、P3、P5、P6的TFT開關4b。結果是，對四個個別畫素P2、P3、P5、P6的每個電荷存儲電容器5中積聚的電荷求和而組合的電荷信號輸出到資料線D2。接著，當從第五掃描線G5-2輸出接通信號時，接通畫素群PG2的四個個別畫素P8、P9、P11、P12的TFT開關4b。在此情況下，對四個個別畫素P8、P9、P11、P12中積聚的電荷求和而組合的電荷信號輸出到資料線D1。
雖然從圖6的說明中省略，但當由第五掃描線G5-1、G5-2輸出接通信號時，在從畫素群PG1、PG2的畫素在列方向上延伸的其他多個畫素中，與畫素群PG1、PG2的情況類似，也將4個畫素單元中所求和的電荷信號輸出到資 料線。
因而，當在視訊成像模式中時，在由配置輻射檢測元件110的多個畫素20中、已捆綁在一起的四個預先指定的畫素配置而成的多個畫素群的每一個中，組合(合併)四個個別畫素中所積聚的電荷，且將對應於所合併的電荷的所組合的電荷信號輸出到相應資料線。這意謂著，當執行視訊成像時，對應於2畫素×2畫素的總數的電荷信號，在鄰近資料線D中交替流動(在圖6中，在偶數資料線D2和奇數資料線D1與D3中交替流動)。
圖7說明在上述視訊成像模式中經歷合併的畫素和畫素群的佈局。應注意，在圖7中，在鄰近畫素群中的每個畫素改變底紋圖案，以使得較易於將相應畫素群彼此區分。
在圖7中所說明的實例中，如上文所述，輻射檢測器142的輻射檢測元件110指定由4個鄰近畫素形成的畫素群A、B、C、D、E、F、G、H。例如，畫素群A由總共4個畫素(所述4個畫素以垂直線圖案應用)配置而成，在沿著圖7中附有20a的列方向的第一畫素列中、有畫素20中的2個鄰近畫素；且在沿著圖7中附有20b的列方向、位於所述第一畫素列下方的列中的第二畫素列中、有畫素20中的2個互相鄰近的畫素，第二畫素列中的2個畫素相對於最初的2個畫素位移達第一畫素列排列間距的1/2。
每個畫素群可定義為4個畫素的組合，所述4個畫素是由：經設置以使得每個畫素的兩條鄰邊分別與剩餘2個畫素的一條邊互相鄰近的3個畫素、和經設置以使得兩條 鄰邊分別與所述3個畫素中的2個畫素的一條邊互相鄰近的1個畫素所配置而成。4個畫素的組合也可描述為：由彼此並排設置的2對互相鄰近的畫素所形成的4個畫素的組合，其中，第一對的1個畫素的2條鄰邊分別設置為與另一對的2個畫素中的每個畫素的1條邊互相鄰近。
當如上所述，指示輻射檢測器142中使用靜態成像模式時，信號處理部125接通輻射檢測器142中的每個畫素20中的TFT開關4a，從每個所述畫素讀取電荷，且向資料線D輸出對應於所述電荷的信號。由於將具有六角形畫素區域的畫素用作輻射檢測器142的輻射檢測元件110中的個別畫素，因此，可在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上確保高解析度。
然而，在視訊成像模式中，由於信號處理部125接通配置每個畫素群的相應4個畫素中的TFT開關4b，所述4個畫素充當單個畫素，且執行合併以組合4個畫素的電荷。由4個畫素形成的畫素群A、B、C、D、E、F、G、H中的每個畫素群的重心的位置是以黑點來定位，且分別指示為a、b、c、d、e、f、g、h。
在圖7中所指示的實例中，當針對每個畫素群執行4畫素合併時，通過將重心a-c-g-h-e-b-a與位於中心的畫素群D的重心d進行連接，來形成正六角形。也可看出，這些畫素群的重心之間的距離，即在d到a、d到c、d到g、d到h、d到e、d到b這6個方向上的距離，彼此全部相等。因而，在本示範性實施例中，通過使每個畫素20的畫 素區域成為六角形，在合併之前，可在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上確保均勻解析度。另外，在本示範性實施例中，由於通過將畫素群的重心連接在一起也形成正六角形，因在合併之後，也可在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上確保均勻解析度。
即，確定每個畫素群中的每個畫素的組合，以使得多個六角形區域排列為蜂巢形圖案。通過使用例如畫素群A、B、C、D、E、F、G、H的輪廓所環繞而成的每個區域的重心a、b、c、d、e、g、h，每個六角形區域形成為包含：內部的1個重心d、以及由連接位於重心d外圍的6個個別重心a、c、g、h、e、b的線段形成的六角形區域。因此，本示範性實施例可抑制合併之後，畫素位置(畫素群的重心位置)在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上的不均勻，且可使得在相應方向中的每個方向上能夠確保均勻解析度(類似於在合併之前的圖像中)。
由於合併之前所排列的重心、以及合併之後所排列的重心，兩者都處在重心所形成的六角形區域排列為蜂巢形圖案的狀態下，因此，在合併之後執行畫素密度轉換時，可使用類似於未進行合併的情況下、執行畫素密度轉換時所使用的算法來執行處理。即，用於畫素密度轉換處理的算法可為合併前和合併後兩種情況下通用的，而不用準備用於合併後進行畫素密度轉換處理的另一獨立算法。
應注意，由於在根據本示範性實施例的射線照相成像系統100的成像裝置41中執行的成像處理、與由根據圖5 中所說明的第一示範性實施例的成像裝置41所執行的成像處理類似，因此，省略對其的進一步解釋。
因而，如上文所解釋，在本示範性實施例中，對於輻射檢測器中，各自由具有排列為蜂巢形圖案的六角形畫素區域的多個畫素中的4個畫素配置而成的、相應預定多個畫素群中的每個畫素群而言，通過同時讀取和組合輻射檢測器142的輻射檢測元件110中的4個畫素的電荷，來執行合併處理。因此，在本示範性實施例中，S/N可通過增加所收集的電荷量而提高，且可實現在需要高幀率的視訊成像模式中的應用、以及在通過輻照少量輻射而產生的低敏感性圖像中的應用。
另外，確定每個畫素群中的每個畫素的組合，以使得多個六角形區域排列為蜂巢形圖案。通過包含畫素群的輪廓所環繞的區域內部的1個重心、以及連接位於所述1個重心外圍的6個個別重心的線段，而形成所述多個六角形區域中的每個六角形區域。因此，可抑制合併之後，在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上的畫素位置(當將多個畫素作為單個畫素叢來處理時，為重心位置)的不均勻，且可在相應方向中的每個方向上確保均勻解析度(類似於在合併之前圖像中)。因此，在合併前後，通用積體電路(IC)可用於畫素密度轉換。
另外，當執行視訊成像時，由2畫素×2畫素配置而成的畫素群作為單個畫素來讀取，且組合配置每個畫素群的每個畫素中所積聚的電荷，來執行合併處理。因此，儘管 解析度低於用於靜態圖像的解析度，但是可達到用於在靜態成像模式中，從每個畫素列讀取電荷的幀率的2倍(1/2的幀持續時間)的幀率。
另外，通過這樣為多個畫素列中的每一對鄰近畫素列提供一條用於合併的掃描線G5，相比為經歷合併的每個畫素列而提供一條掃描線G的情況，掃描線G的數量可減少到經歷合併的畫素列的數量的1/2。即，相比根據圖2中所說明的第一示範性實施例的輻射檢測器42，掃描線G的數量可大大減少。另外，在圖6中所說明的輻射檢測器142的配置中，相比未執行合併時所需要的4條掃描線G1，掃描畫素(包含伴隨著合併而執行掃描)所需要的掃描線的總數量在之前是4條線的兩倍，即8條線。然而，在本示範性實施例中，僅需要4條線的1.5倍，即6條線。
第三示範性實施例
接下來是與根據本發明的第三示範性實施例的射線照相成像系統100有關的解釋。應注意，根據第三示範性實施例的射線照相成像系統100與根據圖1中所說明的第一示範性實施例的射線照相成像系統100類似，所以將省略說明及進一步解釋。
圖8說明根據第三示範性實施例的成像裝置41的輻射檢測器342的電配置。圖8中所說明的輻射檢測器342的輻射檢測元件310、與根據圖2中所說明的第一示範性實施例的輻射檢測器42類似，配置有多個畫素20，畫素20具有鄰近排列為二維蜂巢形圖案的六角形畫素區域，以使 得排列為蜂巢形圖案的畫素20配置成矩形的畫素區域。
輻射檢測器342包含：平行於列方向(圖8中的水平方向)排列的多條掃描線G6-0到G6-12、G7-0到G7-11，以及多條資料線D1到D6，所述資料線與掃描線交叉，且所述資料線提供為圍繞畫素20的外圍彎曲而沿著行方向(圖8中的垂直方向)延伸。為了簡單起見，下文中掃描線G6-0到G6-12稱為第六掃描線G6，且掃描線G7-0到G7-11稱為第七掃描線G7。
與根據第一示範性實施例的輻射檢測器42中的類似，公用接地線30設置為：在多條資料線D1到D6之間作為直線與掃描線G6與G7交叉，而不與資料線D1到D6交叉。應注意，將公用接地線30設置為直線意謂著：直的狀態維持於一範圍內，所述範圍可在允許輻射檢測元件310的製造過程中出現製造誤差的同時而獲得。
輻射檢測元件310中的每個畫素20配置為包含：感測器部分103，接收已輻照的輻射(X射線)並產生電荷；電荷存儲電容器5，積聚已在感測器部分103中產生的電荷；以及兩個TFT開關4a、4b，用於讀取電荷存儲電容器5中所積聚的電荷。因此，輻射檢測器342為直接轉換型輻射檢測器342，其在光電轉換層中使用例如非晶硒的輻射-電荷轉換材料來吸收輻射，並將輻射轉換為電荷。
接下來是與使用根據第三示範性實施例的輻射檢測器342來使射線照相圖像成像時的操作有關的解釋。例如，在靜態成像模式中，從掃描信號控制部335向第六掃描線 G6-0到G6-12輸出掃描信號，以便按照畫素列按順序接通每個畫素20的TFT開關4a，且從掃描信號控制部335向第七掃描線G7-0到G7-11輸出掃描信號，以接通每個畫素20的TFT開關4b。因此，從每個畫素中的感測器部分103讀出電荷，且將對應於這些電荷的信號輸出到資料線D1到D6。由此從對應於每個畫素20的電荷信號獲得表示圖像的圖像數據，所述圖像表示已輻照到輻射檢測器342上的輻射。
當在視訊成像模式中時，從掃描信號控制部335向第六掃描線G6-0到G6-12輸出掃描信號，以接通每個畫素20的TFT開關4a，且向第七掃描線G7-0到G7-11輸出掃描信號，以接通每個畫素20的TFT開關4b，如下文所述。
根據本示範性實施例的輻射檢測器342的輻射檢測元件310配置有：分別由3個預定畫素配置而成的多個畫素群。例如，如圖8中所示，3個畫素P0到P2形成畫素群PG0，3個畫素P3到P5形成畫素群PG1，3個畫素P6到P8形成畫素群PG2，3個畫素P9到P11形成畫素群PG3，3個畫素P12到P14形成畫素群PG4，3個畫素P15到P17形成畫素群PG5，3個畫素P18到P20形成畫素群PG6，以及3個畫素P21到P23形成畫素群PG7。
在第七掃描線中，掃描線G7-0連接到配置畫素群PG0的畫素P0到P2中的每個TFT開關4b的閘電極，以及畫素群PG1的畫素P3到P5中的每個TFT開關4b的閘電極。在第七掃描線中，掃描線G7-1連接到配置畫素群PG2的 畫素P6到P8中的每個TFT開關4b的閘電極，以及畫素群PG3的畫素P9到P11中的每個TFT開關4b的閘電極。掃描線G7-0和掃描線G7-1配置為從掃描信號控制部335延伸出的單條線的分支。
因此，當由掃描信號控制部335向掃描線G7-0、G7-1輸出掃描信號(接通信號)時，接通畫素群PG0到PG3中的所有畫素20的TFT開關4b。因此，對配置相應畫素群PG0到PG3的3個個別畫素中的每個電荷存儲電容器5中所積聚的電荷進行組合(合併)，且向資料線D1輸出畫素群PG0的所組合的電荷信號，向資料線D4輸出畫素群PG1的所組合的電荷信號，向資料線D3輸出畫素群PG2的所組合的電荷信號，且向資料線D6輸出畫素群PG3的所組合的電荷信號。
配置畫素群PG4到PG7的每個畫素中的每個TFT開關4b與掃描線G7-2、G7-3之間的連接的圖案，與上文所述的畫素群PG0到PG3與掃描線G7-O、G7-1之間的連接類似。因此，當由掃描信號控制部335向掃描線G7-2、G7-3輸出掃描信號(接通信號)時，接通畫素群PG4到PG7中的所有畫素20的TFT開關4b。因此，向資料線D1輸出畫素群PG4的所組合的電荷信號(所合併的信號)，向資料線D4輸出畫素群PG5的所組合的電荷信號，向資料線D3輸出畫素群PG6的所組合的電荷信號，且向資料線D6輸出畫素群PG7的所組合的電荷信號。
上文內容同樣適用於其他畫素群。明確來說，例如， 畫素群PG8到PG11從掃描線G7-4、G7-5接收掃描信號，畫素群PG12到PG15從掃描線G7-6、G7-7接收掃描信號，畫素群PG16到PG19從掃描線G7-8、G7-9接收掃描信號，以及畫素群PG20到PG23從掃描線G7-10、G7-11接收掃描信號。
因而，在輻射檢測器342中，當畫素群PG0到PG3、PG8到PG11、PG16到PG19稱為偶數塊(block)、且畫素群PG4到PG7、PG12到PG15、PG20到PG23稱為奇數塊時，輻射檢測器342中的3畫素單元中所求和的電荷的電荷信號，針對偶數塊和奇數塊，而交替地流出到資料線D1、D3、D4、D6中。在合併期間，電荷信號不在資料線D2、D5中流動，且處在浮動狀態(floating state)。
如上文所述，將合併掃描線G7分為多個群，並在針對每個所述群移位的時序，將用於TFT開關4b的掃描信號發送到屬於這些群的掃描線G7。因此，當在每個時序組合及讀取多個畫素群的電荷時，不通過相同資料線傳輸對應於從不同畫素群讀取的所組合的電荷量的電荷信號。
應注意，對於合併處理期間處在浮動狀態下的資料線D2、D5而言，可進行配置，以使得例如通過將TFT開關4b的源極電極或汲極電極連接到：固定於特定電勢(electrical potential)的資料線D2、D5或連接到附近的線的資料線D2、D5，來避免浮動狀態。
另外，雖然在圖8中，掃描線G7-0到G7-1、G7-2到G7-3等配置為：分別從掃描信號控制部335延伸的單條線 分出的2個分支。然而，不限於此。例如，掃描線G7-0到G7-1可獨立從掃描信號控制部335延伸，且可同時受到驅動，且接著掃描線G7-2到G7-3可同時受到驅動。也可使用獨立於掃描信號控制部335提供的第二掃描信號控制部進行配置，其中，從所述第二掃描信號控制部延伸出的1條線分支為2條。也可進行配置，以使得掃描線G7-0到G7-3獨立從與掃描信號控制部335相互獨立的第二掃描信號控制部延伸出，且掃描線G7-0、G7-1同時受到驅動，且接著掃描線G7-2、G7-3同時受到驅動。
在圖8中所說明的實例中，為易於解釋和說明，圖示佈局有25條掃描線G和6條資料線D的配置的實例。例如，當存在分別在列方向和行方向上設置的m×n個別畫素20時(其中m和n是正整數)，提供了2m條掃描線和n條資料線。
圖9說明上文所述的在視訊成像模式中經歷合併的畫素和畫素群的佈局。針對鄰近畫素群中的每個畫素改變底紋圖案，以使得較易於將相應畫素群彼此區分。在圖9中所說明的實例中，如上文所述，輻射檢測器342的輻射檢測元件310指定：由鄰近的3個畫素形成的每一個畫素群A、B、C、D、E、F、G。此處每個畫素群由3個畫素配置而成，所述3個畫素為多個畫素中的第一畫素、以及在與第一畫素列鄰近的列中彼此鄰近的2個其他畫素，即，第二畫素和第三畫素。三個個別畫素經設置以使得第一畫素的兩條鄰邊分別與第二畫素和第三畫素中的每個畫素的 一條邊鄰近。即，每個畫素群可定義為3個畫素的組合，由3個畫素構成，所述3個畫素經設置以使得每個畫素的兩條鄰邊分別與另外2個畫素中的每個畫素的一條邊鄰近。
在本示範性實施例的輻射檢測器342中，當如上文所述，指示使用靜態成像模式時，信號處理部325接通輻射檢測器342的每個畫素20中的TFT開關4a，從每個所述畫素讀取電荷，且向資料線D輸出對應於所述電荷的信號。由於將具有六角形畫素區域的畫素用作為輻射檢測器342的輻射檢測元件310中的個別畫素，因此，可在水平、垂直和對角線方向的每個方向上確保高解析度。然而，在視訊成像模式中，由於信號處理部325接通配置每個畫素群的相應3個畫素中的TFT開關4b，所述3個畫素充當單個畫素，且執行合併，以組合3個畫素的電荷。
在圖9中，由3個畫素形成的畫素群A、B、C、D、E、F、G中的每個畫素群的重心的位置是以黑點來定位，且分別指示為a、b、c、d、e、f、g。在圖9中所指示的實例中，當針對每個畫素群執行3畫素合併時，通過連接其他畫素群的重心a-b-c-e-f-a，形成了中心具有畫素群D的重心d的正六角形。也可看出，這些畫素群的重心之間的距離，即在d到a、d到b、d到c、d到e、d到f、d到g這6個方向上的距離，彼此全部相等。因而，通過使每個畫素20的畫素區域成為六角形，在合併之前，可在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上確保均勻解析度。另 外，由於通過將畫素群的重心連接在一起也形成正六角形，因此，在合併之後，也可在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上確保均勻解析度。
即，確定每個畫素群中的每個畫素的組合，以使得多個六角形區域排列為蜂巢形圖案。通過使用例如畫素群A、B、C、D、E、F、G的輪廓所環繞而成的每個區域的重心a、b、c、d、e、f、g，每個六角形區域形成為包含：內部的1個重心d、以及由連接位於重心d外圍的6個個別重心a、b、e、g、f、c的線段形成的六角形區域。因此，本示範性實施例可抑制合併之後，畫素位置(畫素群的重心位置)在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上的不均勻，且可使得在相應方向中的每個方向上能夠確保均勻解析度(類似於在合併之前的圖像中)。
在本示範性實施例中，與上文所述的第一示範性實施例中的類似，由於合併之前所排列的重心、以及合併之後所排列的重心，兩者都處在重心所形成的六角形區域排列為蜂巢形圖案的狀態下，因此，在合併之後執行畫素密度轉換時，可使用類似於不進行合併的情況下、執行畫素密度轉換時所使用的算法來執行處理。因此，用於畫素密度轉換處理的算法可為合併前和合併後兩種情況下通用的，而不用準備用於合併後進行畫素密度轉換處理的另一獨立算法。
如上文所述，在第三示範性實施例中，針對每個畫素列將掃描線G7設置在輻射檢測器342的輻射檢測元件310 中，以便執行合併處理，而針對各自由3個畫素配置而成預定的多個畫素群、讀取及組合相應3個畫素的電荷，且向特定的合併處理掃描線G7輸出信號，以同時接通多個畫素群的每個畫素中的TFT開關4b。接著，進行配置，以使得針對多個畫素群的每個畫素群中所組合的電荷的電荷掃描信號，在獨立的資料線中流動。
由於上述配置，本示範性實施例可在合併處理期間，針對多個畫素群同時讀取及組合3個畫素的電荷，相比於不進行合併而從個別畫素20讀出電荷信號時，能夠以2倍速率執行成像。因此，本示範性實施例可通過增加所收集的電荷量來提高S/N，可實現在需要高幀率的視訊成像模式中的應用、以及實現在通過輻照少量輻射而產生的低敏感性圖像中的應用。
即，當執行視訊成像時，將由3個畫素配置而成的畫素群作為單個畫素來處理，從多個畫素群同時讀取電荷，且執行合併處理，以組合配置這些畫素群的每個畫素中所積聚的電荷。因此，儘管解析度低於用於靜態圖像的解析度，但是可達到用於從每個畫素列連續讀取電荷的靜態成像模式幀率的2倍(1/2的幀持續時間)的幀率。
第四示範性實施例
接下來是與根據本發明的第四示範性實施例的射線照相成像系統100有關的解釋。應注意，根據第四示範性實施例的射線照相成像系統100與根據上文所述的第一示範性實施例的射線照相成像系統100類似，所以將省略說明 及進一步解釋。
圖10說明根據第四示範性實施例的射線照相成像系統100的成像裝置中的輻射檢測器442的電配置。圖10中所說明的輻射檢測器442的輻射檢測元件410、與根據圖2中所說明的第一示範性實施例的輻射檢測器42類似，配置有多個畫素20，畫素20具有鄰近排列為二維蜂巢形圖案的六角形畫素區域，從而配置成整體為矩形的區域。
輻射檢測器442包含：第八掃描線G8-1到G8-5(也稱為第八掃描線G8)，第八掃描線G8-1到G8-5連接到提供於每個畫素20中的TFT開關4a的閘極電極，以用於對TFT開關4a進行接通/切斷控制；第九掃描線G9-1、G9-2(也稱為第九掃描線G9)，第九掃描線G9-1、G9-2連接到TFT開關4b的閘極電極，以用於對TFT開關4b進行接通/切斷控制；多條資料線D1到D3(也稱為資料線D)，資料線D1到D3讀取感測器部分103中產生的且在電荷存儲電容器5中積聚的電荷；以及公用接地線30。
應注意，多個畫素20中的畫素，例如畫素P6、P12等，各自由於其與用於在成像模式中讀取電荷的時序的關係，而只具有TFT開關4a，作為用於讀取每個畫素中的電荷存儲電容器5中所積聚的電荷的電晶體。
在圖10中，為易於解釋和說明，圖示佈局有第八掃描線G8的5條線、第九掃描線G9的2條線、資料線D的4條線以及公用接地線30的4條線的配置的實例。一般來說，例如，當存在分別在列方向和行方向上設置的m×n個 別畫素20時(其中m和n是正整數)，提供了第八掃描線G8的m條線和n條資料線。輻射檢測器442的輻射檢測元件410使用直接將輻射轉換為電荷的、例如非晶硒的輻射-電荷轉換材料。應注意，公用線(圖式中未圖示)連接到每個畫素20的感測器部分103，其中，通過公用線而施加來自電源(圖式中未圖示)的偏壓電壓。
在輻射檢測器442中，掃描線G8、G9設置為與資料線D和公用接地線30交叉。資料線D沿著具有六角形畫素區域的畫素20的外圍邊緣，佈局為Z形圖案(以便蜿蜒而行)，以便繞過這些畫素20。即，資料線D在行方向上延伸，同時沿著每個畫素20的外圍邊緣(6條邊)的3條鄰邊伸展。公用接地線30也設置為Z形圖案(以便蜿蜒而行)，以便與每個畫素20的TFT開關4a、4b保持距離。
TFT開關4a的閘電極連接到第八掃描線G8，且TFT開關4b的閘電極連接到第九掃描線G9。TFT開關4a、4b的汲極電極或源極電極中的一個或另外一個連接到電荷存儲電容器5的一個電極，且汲極電極或源極電極中的另外一個連接到資料線D。
輻射檢測器442的控制部150(control section)向掃描信號控制部435a、435b輸出：表示信號檢測時序的控制信號、和表示掃描信號輸出時序的控制信號。在從控制部150接收到所述控制信號時，掃描信號控制部435a向第八掃描線G8-1到G8-5輸出掃描信號，以接通/切斷TFT開 關4a。掃描信號控制部435b也向第九掃描線G9-1、G9-2輸出掃描信號，以接通/切斷TFT開關4b。
當使射線照相圖像成像時，在使用外部輻射(X射線)輻照期間，向第八掃描線G8輸出切斷信號，且每個TFT開關4a切斷，並向第九掃描線G9輸出切斷信號，且每個TFT開關4b切斷。因此，半導體層中產生的電荷積聚在每個電荷存儲電容器5中。
當讀取圖像時，例如讀取靜態圖像時，一次一條線按順序向第八掃描線G8輸出接通信號，從而接通每個畫素20中的TFT開關4a。另一方面，例如當讀取視訊圖像時，一次一條線按順序向第九掃描線G9輸出接通信號，從而接通畫素群中的多個畫素的TFT開關4b，如下文所述，且向特定第八掃描線G8輸出接通信號，以接通畫素20中的TFT開關4a。由此將每個電荷存儲電容器5中所積聚的電荷作為電信號而讀取，且通過將所讀取的電信號轉換為數位數據而獲得射線照相圖像。
如圖10中所說明，輻射檢測器442配備有可變增益前置放大器(也稱為電荷放大器或積分放大器)CA1到CA3，可變增益前置放大器CA1到CA3各對應於資料線D1到D3中的一條資料線。抽樣保持(sample-and-hold；SH)電路97A到97D也位在每個電荷放大器CA1到CA3的輸出側處、而設置於輻射檢測器442中。輻射檢測器442配置有多條資料線，設置在資料線D1到D3的重複單元中，且多個電荷放大器設置在與其對應的電荷放大器CA1到 CA3的重複單元中。電荷放大器CA1到CA3各自配置為包含：具有接地的正輸入側的運算放大器92a、跨越運算放大器92a的負輸入側和輸出側而並聯連接的電容器92b以及重置開關92c。重置開關92c由控制部150切換。輻射檢測器442也配備有多工器98、和類比/數位(A/D)轉換器99。
應注意，抽樣保持電路97A到97D的抽樣時序、和提供給多工器98的開關98a到98d的選擇輸出，也由控制部150切換。在圖10中，多工器98配置為將4個畫素捆綁為1個。然而，不限於此。例如，多工器98可經配置，以將上文所述的資料線D1到D3的重複單元、與捆綁為1個的3個畫素進行匹配。
接下來是與根據本示範性實施例的輻射檢測器442的操作有關的解釋。在使用輻射檢測器442的圖像檢測期間，從掃描信號控制部435a、435b將切斷信號(例如，0伏)輸出到第八掃描線G8-1到G8-5和第九掃描線G9-1、G9-2，從而向TFT開關4a、4b的閘電極施加負偏壓。每個TFT開關4a、4b由此維持為切斷狀態。
在圖像讀取期間，如上文所述，根據來自圖像處理裝置50的指令，輻射檢測器442在靜態成像模式或視訊成像模式中執行成像。當指令用於靜態成像模式時，控制部150控制掃描信號控制部435b，以使得掃描信號從第九掃描線G9-1、G9-2輸出，以切斷每個畫素20中的TFT開關4b。控制部150也控制掃描信號控制部435a，以從第八掃描線 G8-1到G8-5按順序施加例如+10伏到20伏的電壓的接通信號到每個TFT開關4a的閘極，以便接通每個畫素20中的TFT開關4a。由此針對每個畫素列，將每個畫素20中的TFT開關4a按順序切換到接通狀態，由TFT開關4a從感測器部分103讀出電荷，且將對應於這些電荷的信號輸出到資料線D。
因而在靜態成像模式中，在輻射檢測器442中，對應於每個畫素20的電荷信號，按照畫素列在資料線D1到D3中的每條資料線中流動。因此，可獲得表示圖像的圖像數據，所述圖像表示輻照到輻射檢測器442的輻射檢測元件410上的輻射。接著在信號處理部425中，將電荷信號轉換為數位信號，且基於對應於所述電荷信號的圖像數據，產生射線照相圖像。
接下來是參考圖11中所說明的操作時序圖的、與根據本示範性實施例的輻射檢測器中的視訊成像模式的操作有關的解釋。在本示範性實施例的輻射檢測器442的多個畫素20中，例如，圖10中虛線所環繞的3個畫素P1到P3中設置的每個TFT開關4b的閘極電極是連接到第九掃描線G9-1。同樣，由虛線環繞的畫素P4到P6中的畫素P4、P5中設置的TFT開關4b的閘極電極也連接到第九掃描線G9-1。
類似地，畫素P7到P9中設置的每個TFT開關4b的閘極電極是連接到第九掃描線G9-2，且畫素P10到P12中的畫素P10、P11中設置的TFT開關4b的閘極電極也連 接到第九掃描線G9-2。
此處，畫素P1到P3稱為畫素群PG1、畫素P4到P6稱為畫素群PG2、畫素P7到P9稱為畫素群PG3，且畫素P10到P12稱為畫素群PG4。應注意，雖然從圖10的說明中省略，輻射檢測元件410也由與畫素群PG1、PG2等互相鄰近的多個其他畫素群配置而成，其他畫素群各自由作為配置畫素的3個特定畫素形成。將畫素群PG1、PG2作為實例，這些畫素群使用畫素群PG1的3個畫素(P1到P3)以及由畫素群PG2的2個畫素(P4、P5)和畫素群PG2的1個畫素(P6)構成的3個畫素，來配置畫素群重複單元(每個單元中總共6個畫素)。重複單元包含：在同一畫素列方向上的3個連續的畫素(在此情況下為P1、P4、P5)；沿著畫素列方向的2個連續的畫素，其設置為在畫素行方向上、在所述3個連續畫素下方鄰近(在此情況下為P2、P3)；以及設置為在畫素行方向上、在所述3個連續畫素上方鄰近的1個畫素(在此情況下為P6)。相應畫素群PG1、PG2的3個畫素中的每個畫素經設置，以使得每個畫素的兩條鄰邊分別與剩餘2個畫素中的每個畫素的1條邊鄰近。
在本示範性實施例的輻射檢測器442中，將上文所述的畫素P1到P6作為單個畫素群單元來處理，通過沿著圖10的水平和垂直方向連續設置此等畫素群單元，來配置輻射檢測元件410。換句話說，在輻射檢測器442中，將畫素P1到P5和畫素P12作為單個畫素群單元來處理，且通 過沿著圖10的水平和垂直方向連續設置此等畫素群單元，來配置輻射檢測元件410。
當指示輻射檢測器442使用視訊成像模式時，控制部150最初控制掃描信號控制部435a，以便從第八掃描線G8-1到G8-5向每個畫素20的TFT開關4a的每個閘電極輸出切斷信號，以切斷每個畫素20的TFT開關4a。
接著控制部150輸出重置信號，以使電荷放大器中的重置開關短路。例如，如圖11的(5)和(6)中所說明，向電荷放大器CA1、CA2輸出重置信號，且接著電荷放大器CA1、CA2的電容器中積聚的電荷放電(重置)。
接著，控制部150控制掃描信號控制部435b，以向第九掃描線G9-1輸出掃描信號(接通信號)。明確來說，如圖11的(1)所說明的，由第九掃描線G9-1輸出接通信號歷時特定時段。由此接通畫素群PG1的3個個別畫素P1到P3的TFT開關4b。因此，畫素P1到P3的每個電荷存儲電容器5中已積聚的電荷的電荷信號在輻射檢測元件410內部組合，且此3個畫素的所組合的電荷信號通過資料線D1流出。
將由資料線D1傳輸的電信號(3個畫素的所組合的電荷信號)在電荷放大器CA1中，以預定放大率放大歷時圖11的(7)中所說明的時段(稱為積分週期T1-1)，且保持在抽樣保持電路97B中。隨著積分週期T1-1逝去，電荷信號的抽樣停止。
當由第九掃描線G9-1輸出接通信號時(圖11中的 (1))，接通畫素群PG2的畫素P4、P5中的TFT開關4b。因此，畫素P4、P5的每個電荷存儲電容器5中所積聚的電荷的所組合的電荷信號通過資料線D2流出。資料線D2所傳輸的電信號(畫素P4、P5的所組合的電荷信號)由電荷放大器CA2放大歷時了：在積分週期T2-1內與上述積分週期T1-1相等的時段，如圖11的(8)中所示，並保持在抽樣保持電路97C中。當來自第九掃描線G9-1的輸出信號從接通變為切斷時，控制部150結束積分週期T1-1，然而，繼續積分週期T2-1，並處在電荷信號可繼續在電荷放大器CA2中積聚和放大(積分)的狀態中。
在將來自第九掃描線G9-1的輸出信號切換為切斷後，接著如圖11的(2)中所說明，控制部150控制掃描信號控制部435a，以使得來自第八掃描線G8-1的輸出信號變為接通。因此，接通對應於第八掃描線G8-1的畫素列的畫素中的TFT開關4a，且從這些畫素讀出的電荷信號通過資料線中的每條資料線流出。當發生這一情況時，電荷放大器CA2處在如上文所述的能夠積聚和放大(積分)電荷信號的狀態，然而，電荷放大器CA1處在非操作狀態。應注意，在視訊成像模式中(合併驅動期間)，由於沒有信號通過資料線D3流動，因此如圖11的(9)中所說明，控制部150將電荷放大器CA3置於持續非操作狀態。
因此，如圖11的(8)中所說明，在積分週期T1-1的時段已逝去之後的積分週期T2-1中，畫素群PG2的畫素P6的電荷信號通過資料線D2流出，且畫素P6的電荷 信號在連接到資料線D2的電荷放大器CA2中積聚和放大(積分)。因此，在積分週期T2-1中，電荷放大器CA2將畫素P6的電荷信號與畫素P4、P5的先前積聚和放大(積分)的電荷信號相加。接著，畫素P4到P6的所組合的電荷信號保持在抽樣保持電路97C中，且，隨著積分週期T2-1逝去，抽樣結束。
如上文所述，當由第九掃描線G9-1輸出接通信號且由第八掃描線G8-1輸出接通信號時，與畫素群PG1、PG2的情況類似，在從畫素群PG1、PG2的畫素在列方向上延伸的多個其他畫素中，將3個特定畫素的所組合的電荷信號輸出到資料線。
控制部150繼續上文的處理，且針對在行方向上與畫素群PG1、PG2等鄰近的畫素群(在圖10中所說明的實例中，畫素群PG3、PG4)執行合併處理。即，如圖11的(5)和(6)中所說明，控制部150向電荷放大器CA1、CA2發送重置信號，以便使這些放大器的電容器中已積聚的電荷放電(重置)。如圖11的(3)中所說明，控制部150控制掃描信號控制部435b，以便使用第九掃描線G9-2輸出掃描信號(接通信號)。由此接通畫素群PG3的3個個別畫素P7到P9的TFT開關4b，在輻射檢測元件410中組合畫素P7到P9的每個電荷存儲電容器5中積聚的電荷的電荷信號，且3個畫素(P7到P9)的所組合的電荷信號在資料線D1中流出。
3個畫素的所組合的電荷信號在積分週期T1-2期間由 電荷放大器CA1放大，如圖11的(7)中所說明，且由抽樣保持電路97B保持。隨著積分週期T1-2逝去，電荷信號的抽樣結束。
當由第九掃描線G9-2輸出接通信號時，接通畫素群4的畫素P10、P11中的TFT開關4b，且畫素P10、P11中所積聚的電荷的所組合的電荷信號在資料線D2中流出。所組合的電荷信號由電荷放大器CA2放大歷時了：在積分週期T2-2內與積分週期T1-2相等的時段，如圖11的(8)中所說明，且保持在抽樣保持電路97C中。同樣在此情況下，當來自第九掃描線G9-2的輸出信號變為切斷時，控制部150結束積分週期T1-2，但是積分週期T2-2並未結束，且電荷信號可繼續在電荷放大器CA2中積聚和放大(積分)的狀態繼續。
在來自第九掃描線G9-2的輸出信號變為切斷之後，如圖11的(4)中所說明，接通來自第八掃描線G8-3的輸出信號。由此接通對應於第八掃描線G8-3的畫素列的畫素中的TFT開關4a。當發生這一情況時，如上文所述，電荷放大器CA1不處在操作狀態中，然而電荷放大器CA2維持在能夠積聚和放大(積分)電荷信號的狀態中。應注意，如上文所述，在視訊成像模式中(合併驅動期間)信號不在資料線D3中流動。因此，如圖11的(9)中所說明，在合併驅動期間，電荷放大器CA3持續處在非操作狀態中。
因此，如圖11的(8)中所說明，對於積分週期T2-2 中積分週期T1-2已逝去之後的時段而言，畫素群PG4的畫素P12的電荷信號在資料線D2中流動，且畫素P12的電荷信號在連接到資料線D2的電荷放大器CA2中積聚和放大(積分)。因此，在電荷放大器CA2中，在積分週期T2-2期間，畫素P12的電荷信號與先前在電荷放大器CA2中積聚和放大(積分)的畫素P10、P11的電荷信號相加。接著，畫素P10到P12的所組合的電荷信號保持在抽樣保持電路97C中，且隨著積分週期T2-2逝去，抽樣結束。
當由第九掃描線G9-2和第八掃描線G8-3輸出接通信號時，與畫素群PG3、PG4的情況類似，將3個特定畫素的所組合的電荷信號從多個其他畫素輸出到資料線，所述多個其他畫素從畫素群PG3、PG4在列方向上延伸。
通過控制部150驅動抽樣保持電路97A到97D歷時特定時段，已由可變增益電荷放大器CA1到CA3放大的電信號的信號電平被保持在所述抽樣保持電路中。分別保持在個別抽樣保持電路中的電荷信號，在由多工器98按順序選擇之後，被A/D轉換器99轉換為數位圖像數據。應注意，從A/D轉換器99輸出的數位圖像數據按順序存儲在圖像記憶體90中。例如，圖像記憶體90將多個幀的所成像的射線照相圖像作為數位圖像數據來存儲。
應注意，雖然圖10中未說明，但當由第九掃描線G9-1、G9-2輸出接通信號時，與畫素群PG1、PG2的情況類似，將3畫素單元中所求和的電荷信號從多個其他畫素輸出到資料線，所述多個其他畫素從畫素群PG1、PG2在 列方向上延伸。
因而，在視訊成像模式中，在由配置輻射檢測元件410的多個畫素中的3個預先指定的畫素的畫素束配置而成的相應的多個畫素群中，組合(合併)3個個別畫素中所積聚的電荷，且將對應於通過合併而組合的電荷的電荷信號輸出到資料線。接著，在控制第九掃描線G9之後，通過從圖10的第八掃描線G8中的奇數掃描線(G8-1、G8-3等)輸出接通信號，已獲得2個畫素的所組合的電荷信號的畫素群中的、剩餘單個畫素的電荷信號在資料線中流動。在視訊成像模式中，從第八掃描線G8中的偶數掃描線(G8-2、G8-4等)持續輸出切斷信號。
因此，在根據本示範性實施例的輻射檢測器中，通過使用相同電荷放大器將配置每個畫素群的3個畫素的2個畫素的電荷信號、以及利用了經移位的積分時序的剩餘1個畫素的電荷信號相加在一起並組合，來針對特定畫素群的畫素(PG2、PG4等)執行3畫素合併處理。
應注意，同樣在根據本示範性實施例的輻射檢測器442的視訊成像模式中，與在根據圖8中所說明的第三示範性實施例的輻射檢測器342中類似，將由3個畫素配置而成的畫素群中的一個畫素群的重心作為中心，通過將其他畫素群的重心連接在一起來形成正六角形，且這些畫素群重心間的距離在6個方向上彼此全部相等。因而，在本示範性實施例中，合併前後，可在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上確保均勻解析度。因而，在本示範性實 施例中，可在合併之後抑制畫素位置(畫素群的重心位置)的不均勻，從而使得在相應方向中的每個方向上能夠確保均勻解析度(類似於在合併之前的圖像中)。
因而在本示範性實施例中，由於合併之前所排列的重心以及合併之後所排列的重心，兩者都處在重心所形成的六角形區域排列為蜂巢形圖案的狀態下，因此，在合併之後執行畫素密度轉換時，可使用類似於未進行合併的情況下、執行畫素密度轉換時所使用的算法來執行處理。因此，用於畫素密度轉換處理的算法可為合併前和合併後兩種情況下都通用的，而不用準備用於合併後進行畫素密度轉換處理的獨立算法。
在本示範性實施例中，對於輻射檢測器442中，各自由具有排列為蜂巢形圖案的六角形畫素區域的多個畫素中的3個畫素配置而成的、相應預定多個畫素群中的每個畫素群而言，通過同時讀取和組合輻射檢測器442的輻射檢測元件410中的3個畫素的電荷來執行合併處理。另外，通過使用相同電荷放大器，將配置畫素群中的每個畫素群的3個畫素的2個畫素的電荷信號、以及利用了經移位的積分時序的剩餘1個畫素的電荷信號相加在一起，來針對特定畫素群執行3畫素的合併處理。因此，在本示範性實施例中，S/N可通過增加所收集的電荷量而提高，且可實現在需要高幀率的視訊成像模式中的應用、以及在通過輻照少量輻射而產生的低敏感性圖像中的應用。
另外，確定每個畫素群中的每個畫素的組合，以使得 多個六角形區域排列為蜂巢形圖案。通過包含畫素群的輪廓所環繞的區域內部的1個重心、以及連接位於所述1個重心外圍的6個個別重心的線段，而形成所述多個六角形區域中的每個六角形區域。因此，可抑制合併之後，在水平、垂直和對角線方向中的每個方向上的畫素位置(當將多個畫素作為單個畫素叢來處理時，為重心位置)的不均勻，且可在相應方向中的每個方向上確保均勻解析度(類似於在合併之前圖像中)。因此，在合併前後，通用積體電路(IC)可用於畫素密度轉換。
另外，當執行視訊成像時，通過將由3個相應畫素配置而成的每個畫素群作為單個畫素處理來獲得電荷，且通過組合配置每個畫素群中的每個畫素中所積聚的電荷來執行合併處理。因此，儘管解析度低於用於靜態圖像的解析度，但是可在靜態成像模式中達到用於從每個畫素列讀取電荷的幀率的2倍(1/2的幀持續時間)的幀率。另外，相比於為經歷合併的每個畫素提供一條掃描線G9的情況，掃描線G9的數量可減少為經歷合併的畫素列的數量的1/2。即，相比於根據圖8中所說明的第三示範性實施例的輻射檢測器342，掃描線G的數量可大大減少。另外，在圖10中所說明的輻射檢測器442的配置中，相比於未執行合併時所需要的5條掃描線G8，掃描畫素(包含伴隨著合併而執行掃描)所需要的掃描線的總數量在之前是5條線的兩倍，即10條線。然而，在本示範性實施例中僅需要7條線。
在每個上文示範性實施例中，輻射檢測元件410的六角形畫素可包含正六角形畫素，以及具有斜角的實質上六角形畫素。另外，也可包含，例如在圖2頁面的上下方向上被壓扁的扁平六角形畫素，以及在平面圖上觀看時實質上六角形畫素。即，可使用具有形成為扁平狀的六角形畫素區域的畫素進行配置，以使得穿過每個畫素中心的3條對角線中的一條對角線比另外兩條對角線短，且所述另外兩條對角線長度彼此相等。因而，儘管使用了扁平六角形的畫素，在合併處理前後，也可維持重心間隔與六個水平、垂直和對角線方向的關係。
在上文示範性實施例中的每個示範性實施例中，給出了對於本發明應用於直接轉換型輻射檢測器410的情況的解釋，所述直接轉換型輻射檢測器在光電轉換層中使用了：吸收輻射並將所述輻射轉換為電荷的例如非晶硒的輻射-電荷轉換材料。然而，本發明不限於此。例如，本發明也可應用於間接轉換型輻射檢測器，所述間接轉換型輻射檢測器配備有：將所輻照的輻射轉換為可見光的閃爍體。
圖12說明應用於間接轉換型輻射檢測器的第一示範性實施例的輻射檢測器42的簡化實例。圖13說明應用於間接轉換型輻射檢測器的第三示範性實施例的輻射檢測器342的簡化實例。應注意，圖12和圖13中所說明的間接轉換型輻射檢測器的操作，分別與第一示範性實施例的輻射檢測器和第三示範性實施例的輻射檢測器的操作類似，且因此省略其解釋。
在每個上文示範性實施例中，已揭露公用接地線30設置在絕緣基板1上的情況。然而，不限於此。例如，公用接地線30可設置在作為畫素電極的下電極11下方的任何層中，所述畫素電極收集在光電轉換層6中產生的電荷。在此情況下，可防止公用接地線30降低輻照到感測器部分103上的輻射的輻照效率。
在第二示範性實施例和第四示範性實施例中，已描述掃描信號控制部(35a與35b、或435a與435b)分別沿著行方向設置在輻射檢測器(142與442)的輻射檢測元件(110與410)的多條邊的情況。然而，掃描信號控制部的佈置不限制於此。例如，在乳房造影術應用中，掃描信號控制部(35a與35b、或435a與435b)可沿行方向提供在輻射檢測元件(110與410)的一條邊處，而所述元件的另一條邊沿行方向設置在對象的胸壁側。在此等情況下，在層狀結構(雙層)中可將兩個通用閘極IC用作掃描信號控制部(35a與35b、或435a與435b)，其中掃描線G分別從所述掃描信號控制部延伸，或者掃描線從單個定製(custom)的閘極IC延伸。
第五示範性實施例
關於示範性實施例的具體說明如下，其中，每個上述的示範性實施例的輻射檢測器(42、142、342、442)被應用於乳房造影術(mammography)中，所述乳房造影術是藉由斷層合成成像(tomosynthesis imaging)來執行。
圖14為說明目前的示範性實施例中、應用於乳房造 影術的成像裝置41的配置的示意配置圖。圖15為說明在成像時，目前的示範性實施例的成像裝置41的配置的配置圖。圖16為解釋在成像時，目前的示範性實施例的成像裝置41的解釋圖。
如圖14到圖16所繪示，目前示範性實施例的所述成像裝置41是以下的裝置：當主體W以直立姿態站立時，對於主體W的乳房N以輻射(例如X射線)進行成像。注意到，在下文中，在成像期間，當主體W面對成像裝置41，靠近主體W的前側是被稱為成像裝置41的”裝置前側”；且當主體W面對成像裝置41，位於遠離主體W的遠側是被稱為成像裝置41的”裝置後側”。再者，在所述說明中，當主體W面對成像裝置41，主體W的左-右方向是被稱為成像裝置41的”裝置左-右方向”(請參照圖14到圖16的每一個箭頭)。
如圖14所示，所述成像裝置41包括：測量部(measurement section)500，被提供到所述裝置前側，且側視時實質上為C形狀；以及基座台部(base stand section)502，從所述裝置背側而支撐所述測量部500。
測量部500包括：成像台(imaging table)510，形成有平面形狀的成像表面512用以和呈直立姿態站立的主體W的乳房N接觸；押壓板(pressing plate)514，用以在押壓板514和成像台510的成像表面512之間押壓所述乳房N；以及保持部506(holder section)，支撐所述成像台510與所述押壓板514。
測量部500被提供有：例如為管的輻射源31；輻射輻照部24，用以從輻射源31朝向成像表面512而輻照輻射以進行探測；以及支撐部507(support section)，與保持部506為分離，且支撐部507支撐所述輻射輻照部24。
旋轉軸504由基座台部502所支撐以致於能夠進行旋轉，所述旋轉軸504被提供到測量部500。旋轉軸504被固定到支撐部507，以致於旋轉軸504與支撐部507如同一體進行旋轉。
旋轉軸504能夠在：耦接到保持部506且與保持部506如同一體進行旋轉的狀態、和旋轉軸504為分離且自由地旋轉的狀態之間進行切換。特別是，將齒輪分別地提供到旋轉軸504和保持部506，所述齒輪被配置成能夠在彼此為嚙合狀態(meshed state)、與非嚙合狀態(unmeshed state)之間進行切換。注意到，能夠使用各種機械元件來達成：旋轉軸504的旋轉力的傳輸與非傳輸之間的切換。
保持部506支撐成像台510與輻射輻照部24，以致於成像表面512與輻射輻照部24以特定間距(specific separation)而彼此分離，且可滑動地保持押壓板514以致於押壓板514與成像表面512之間的間距為可變動。注意到，目前的示範性實施例是配置成：押壓板514的位置(押壓板514與成像表面512之間的間距)是可檢測的。例如，傳感器(sensor)(未顯示於圖中)可被提供到押壓板514的滑動機制(sliding mechanism)，且押壓板514的位置是由所述傳感器來檢測。在目前示範性實施例中採用所述配 置，使得由押壓板514所押壓的乳房N的厚度能夠被檢測。
從輻射透射率(transmissivity)與強度的觀點，與乳房N接觸的成像面512例如是由碳複合材料(carbon composite)所形成。輻射檢測器542設置在成像台510內，輻射被輻照而通過乳房N，且成像表面512被輻射檢測器542所檢測。注意到，目前示範性實施例中的輻射檢測器542可以是上述示範性實施例的任一個輻射檢測器(42、142、342、442)，且可以根據所述成像而由使用者進行選擇(改變)。
目前示範性實施例的成像裝置41是以下的裝置：相對於作為成像主體的乳房N而能夠執行從多個方向的成像。圖15與圖16分別地說明在成像期間的成像裝置41的方位，且在成像期間的輻射輻照部24的位置。如圖15與圖16所示，以支撐部507傾斜來執行成像。
在成像裝置41中，如圖16所示，當相對於乳房N而從多個方向執行成像(斷層合成成像)時，旋轉軸504相對於保持部506而自由旋轉，且只有輻射輻照部24以圓弧狀移動，這是由支撐部507旋轉、且沒有成像台510或押壓板514的移動而導致。在斷層合成成像中，如圖16所繪示，成像位置是從角度α每次以特定角度θ而移動，且執行成像的輻射輻照部24的位置是位在N個位置P1到PN。
在目前的示範性實施例中，作為特定的例子，提供診斷模式(diagnosis mode)與成像模式(imaging mode)來作為多個成像模式，這些可由使用者如醫生來選擇。所述 診斷模式是以下的模式，其中，使用者執行成像主體的粗糙成像(rough imaging)以作為診斷目的或進行診斷。作為特定的例子，在目前的示範性實施例中，以1度的特定角度在-10度到+10度的範圍內執行成像。所述成像模式是以下的模式，即：以比所述診斷模式的成像更高的清晰度(definition)來執行成像。作為特定的例子，在目前的示範性實施例中，以1度的特定角度在-20度到+20度的範圍內執行成像。因此，在目前的示範性實施例中，當執行成像以獲取高清晰度圖像時，藉由在大範圍角度的擺動(swinging)以增加數據的體積(圖像數據體積，image data volume)，而執行成像。
接下來解釋關於目前示範性實施例的成像裝置41的操作。圖17為說明根據目前示範性實施例的，進行圖像成像的處理順序的流程圖。當執行成像時，根據成像裝置41內的成像菜單(imaging menu)而執行成像。當成像裝置41被輸入成像指示以執行頭尾(Cranial與Caudal，CC)成像時，保持部506的方位被調整以致於成像表面512是面向上的狀態，且支撐部507的方位被調整以致於輻射輻照部24位於成像表面512的上方。當指示是用於斜位向(Mediolateral-Oblique,MLO)成像時，成像台510以特定角度旋轉，且保持部506的方位被調整以使押壓板514傾斜。
在圖17的步驟S200，無論是所述診斷模式或所述成像模式被設定。對於設定方法並沒有特定的限制，且當存 在數據來指示哪個模式被包含在成像菜單時，可基於成像菜單而進行上述設定。再者，當使用者使用例如操作面板44與操作輸入部54來進行指示時，可基於該指示而進行設定。
使用者利用成像裝置41的成像表面512來接觸成像主體W的乳房N。當使用者給出操作指示而開始押壓的狀態，在接下來的步驟S202，成像裝置41移動該押壓板514以朝向成像表面512，進而押壓所述乳房N。
當完成該乳房N的押壓時，使用者使用成像裝置41的操作面板44與圖像處理裝置50的操作輸入部54，進而指示成像開始。根據所述指示，圖像處理裝置50啟動成像裝置41而開始成像，從而使射線照相圖像進行成像。
在接下來的步驟S204，決定成像模式為：診斷模式或成像模式。對於決定方法並無特別的限制，且可基於步驟S200的設定來進行所述決定。
當所述模式為成像模式時，處理進行到步驟S206。在步驟S206，根據如上所述進行檢測的所述乳房N的厚度，來決定所述輻射量。由於到達輻射檢測器42(通過所述乳房N)的所述輻射量是根據乳房N的厚度而變化，在目前的示範性實施例中，預先決定乳房N的厚度與所輻照的輻射量之間的對應關係(correspondence relationship)。在步驟S206中，基於所述預定的關係，根據所述乳房N的厚度，而決定所輻照的輻射量。
在接下來的步驟S208，基於成像角度範圍(imaging angle range)與特定角度，而決定用於成像的次數的數量。如上所述，在目前的示範性實施例中，作為一個特定的例子，在成像模式中的成像角度範圍是±20度且特定角度為1度，而獲取高清晰度圖像。個別的成像次數的數量相應地被決定為40次。
在接下來的步驟S210中，支撐部507被移動到最大成像角度(在目前的示範性實施例中的位於左方的20度)，且輻射輻照部24移動。隨後，在接下來的步驟S212，從輻射輻照部24來使輻射被輻照，且使乳房N被成像。注意到，在所述成像中，所執行的成像類似於第一示範性實施例(參見圖5的步驟S104)的、以正常處理進行成像的成像處理。亦即，為了從每個相應的畫素20讀出電荷，一次一條線按順序輸出接通信號(ON signal)到掃描線(第一示範性實施例中的第一掃描線G1-0到G1-7)。累積在每個畫素20的電荷存儲電容器5的相應電荷信號對應地被讀取，且藉由正常處理而取得射線照相圖像。
對於在步驟S208所決定的用於成像次數的數量，在接下來的步驟S214中作出是否已經完成成像的決定。當沒有完成時，決定為負面的(negative)，且處理進入到步驟S216。在步驟216，以特定角度即1度將支撐部507移動到右方，且在所述處理隨後回到步驟S212之前使輻射輻照部24被移動，且重複目前的處理。然而，當對於次數的決定數量而言已經完成成像時，決定為肯定的(affirmative)且處理進入到步驟S218。
在步驟S218，所述成像的射線照相圖像(價值40次)是從輻射檢測器42而輸出到圖像處理裝置50。注意到，即使在目前的示範性實施例中，在成像已經完成之後，價值射線照相圖像的次數的全部數量是從輻射檢測器42而輸出，但並不限於此。可以進行以下配置，以致於每次成像完成後，使射線照相圖像從輻射檢測器42輸出。
在接下來的步驟S220，基於從輻射檢測器42所獲得的射線照相圖像，圖像處理裝置50重建斷層照相圖像。對於斷層照相圖像重建的規格(specification)並沒有特別的限制，且可根據已知的重建方法來執行斷層照相圖像的重建。注意到，在目前的示範性實施例中，根據所述模式，而預先決定斷層照相圖像的重建時的切片厚度(slice thickness)(斷層照相圖像的厚度)。在斷層合成成像時，一般而言，擺動的角度越大，在深度方向的分辨率(resolution)越高，並且，在深度方向能夠得到更多細節的數據。在目前的示範性實施例中，於成像模式中獲得更多細節的深度方向數據，這是由於：相較於在診斷模式中，於成像模式中以較大的角度進行擺動而成像。當相較於診斷模式、在成像模式中的成像使用較薄切片厚度時，據此而執行重建。注意到，在成像模式中的切片厚度可以比在診斷模式中的切片厚度還薄，並且，在目前示範性實施例中的特定厚度為：在成像模式中的0.5毫米(mm)、與在診斷模式中的1毫米(mm)。然而，並不特別限定於此，且，例如，可以根據所述成像角度來決定切片厚度。再者， 對於上述並無限制，且當切片厚度為使用者所指示時，可以根據使用者指示來決定切片厚度。
在接下來的步驟S222，在指示之後，所述重建的斷層照相圖像被顯示在圖像處理裝置50的顯示器52與顯示器件80的顯示部80A，而結束目前的處理。
然而，當在步驟S204決定為診斷模式時，處理進入到步驟S224。在步驟S224，根據乳房N的厚度而決定輻射量，類似於成像模式的步驟S206。然而，在診斷模式中，根據合併處理(binning process)的內容，用於成像的每次輻照的輻射量比在成像模式中還小，在成像模式中不執行合併處理。例如，當以四個畫素20作為畫素群而執行合併處理時，如同第一示範性實施例與第二示範性實施例，每一畫素群被當作單一畫素，當藉由執行正常處理而成像時的輻射量是1/4的輻射量，以致於每單一畫素的輻射量等同於當執行正常處理時。再者，當以三個畫素20作為畫素群而執行合併處理時，如同第三示範性實施例與第四示範性實施例，每一畫素群被當作單一畫素，當藉由執行正常處理而成像時的輻射量是1/3的輻射量，以致於每單一畫素的輻射量等同於當執行正常處理時。
在接下來的步驟S226中，類似於成像模式的步驟S208，基於成像角度範圍與特定角度，而決定成像次數的數量。如目前示範性實施例的特定例子，如上述所解釋的，在診斷模式中，成像角度範圍是±10度且特定角度為1度，以致於執行粗糙成像。用於成像的個別次數的數量相應地 被決定為20次。
在接下來的步驟S228，類似於成像模式的步驟S210，支撐部507被移動到最大成像角度(在目前的示範性實施例中的位於左方的10度)，且輻射輻照部24移動。隨後，在接下來的步驟S230，從輻射輻照部24來使輻射被輻照，且使乳房N被成像，且輻射檢測器42也執行合併處理。注意到，以類似的方式執行此處的成像與合併處理(圖5的步驟S106)。亦即，為了從每個相應的畫素群讀出電荷，輸出接通信號(ON signal)到掃描線(例如，到第一示範性實施例中的第二掃描線G2與第三掃描線G3)，且執行合併處理以將每個畫素群視為單一畫素。被視為單一畫素的每個所述畫素的相應的電荷信號是：被相應地讀取且在其上執行所述合併處理。在輻射檢測器42中相應地取得合併處理射線照相圖像(binning-processed radiographic image)。
在接下來的步驟S232，類似於成像模式的步驟S214，對於在步驟S226所決定的用於成像次數的數量，作出是否已經完成成像的決定。當沒有完成時，決定為負面的，且處理進入到步驟S234。在步驟234，以特定角度即1度將支撐部507移動到右方，且在所述處理隨後回到步驟S230之前使輻射輻照部24被移動，且重複目前的處理。然而，當對於次數的決定數量而言已經完成成像時，決定 為肯定的且處理進入到步驟S236。在步驟S236，類似於步驟S218中的成像模式，所述成像的射線照相圖像(價值20次)是從輻射檢測器42而輸出到圖像處理裝置50。
在接下來的步驟S238，基於從輻射檢測器42所獲得的射線照相圖像，圖像處理裝置50重建斷層照相圖像。類似於成像模式的步驟S220，對於斷層照相圖像重建的規格並沒有特別的限制，且可根據已知的重建方法來執行斷層照相圖像的重建。注意到，如上所述，在目前的示範性實施例中，當重建斷層照相的切片厚度(斷層照相圖像的厚度)在診斷模式中為1毫米時，這比在成像模式中的切片後度還厚。
在接下來的步驟S240，在指示之後，所述重建的斷層照相圖像被顯示在圖像處理裝置50的顯示器52與顯示器件80的顯示部80A，結束目前的處理。
在目前示範性實施例中，當執行斷層合成成像時，由於用以執行粗糙成像的診斷模式具有：較小的成像角度範圍與較小的成像次數的數量，所以能執行高速的成像。再者，當執行合併處理時、由於具有用於輻照的較小的輻射量，更具體而言，在成像模式中，由於控制每個畫素群(視為一個畫素)的輻射量成為與每個畫素的輻射量相同的量，那麼對於成像主體W的輻射劑量可以減少。再者，在成像模式中，由於成像角度範圍變為較大(擺動了大成像角度)，而可獲得大量的數據(圖像數據)。特別是，可在深度方向獲得細節數據。相應地，可得到高清晰度圖像。
注意到，雖然目前的示範性實施例解釋已經給出一個特定例子，即：應用到乳房造影術的、執行斷層合成成像的成像裝置41，但是並不限制於此。可注意到，用於成像圖像的處理與目前示範性實施例的圖像顯示處理，可以類似地應用到其他位置(sites)的、執行斷層合成成像的成像裝置41。
再者，在目前的示範性實施例中，雖然解釋已經給出一個狀況，其中，使用者使用成像裝置41的操作面板44與圖像處理裝置50的操作輸入部54，來給出關於成像的指示，但並不限制於此。例如，使用者使用單獨提供的裝置，如控制台(console)，來執行指示。
另外，本示範性實施例中描述的輻射成像系統、輻射檢測器、畫素等的配置、操作等是實例，且，當然，在不背離本發明本質的範圍中，可依照狀況進行改變。
此外，在本示範性實施例中，並不明確地限制本發明的輻射，且可使用X射線、γ射線等。
1‧‧‧基板
2‧‧‧閘電極
3‧‧‧資料線/信號線
4a、4b‧‧‧TFT開關
5‧‧‧電荷存儲電容器
6‧‧‧光電轉換層
7‧‧‧上電極
8‧‧‧半導體作用層
9‧‧‧源極電極
10、110、310、410‧‧‧輻射檢測元件
11‧‧‧下電極
12‧‧‧層間絕緣薄膜
13‧‧‧汲極電極
14‧‧‧存儲電容器下電極
15A‧‧‧絕緣薄膜
15B‧‧‧TFT保護層
16‧‧‧存儲電容器上電極
17‧‧‧接觸孔
20、P0~P39‧‧‧畫素
20a、20b‧‧‧列方向
24‧‧‧輻射輻照部
25、125、325‧‧‧信號處理部
30‧‧‧公用接地線
35、335‧‧‧掃描信號控制部
35a、35b、435a、435b‧‧‧掃描信號控制部
31‧‧‧輻射源
41‧‧‧成像裝置
42、142、342、442‧‧‧輻射檢測器
44‧‧‧操作面板
46‧‧‧成像裝置控制部
46A、60‧‧‧CPU
46B、62‧‧‧ROM
46C、64‧‧‧RAM
46D‧‧‧存儲部
47、52‧‧‧顯示器
48、72‧‧‧通信I/F部
50‧‧‧圖像處理裝置
54‧‧‧操作輸入部
56‧‧‧網路
57‧‧‧管理服務器
58‧‧‧顯示電纜
66‧‧‧HDD
68‧‧‧顯示驅動器
70‧‧‧操作輸入檢測部
74‧‧‧圖像信號輸出部
80‧‧‧顯示裝置
80A‧‧‧顯示部
90‧‧‧圖像記憶體
92a‧‧‧運算放大器
92b‧‧‧電容器
92c‧‧‧重置開關
97A~97D‧‧‧抽樣保持電路
98‧‧‧多工器
98a~98d‧‧‧開關
99‧‧‧類比/數位轉換器
100‧‧‧射線照相成像系統
103‧‧‧感測器部分
150‧‧‧控制部
500‧‧‧測量部
502‧‧‧基座台部
504‧‧‧旋轉軸
506‧‧‧保持部
507‧‧‧支撐部
510‧‧‧成像台
512‧‧‧成像表面
514‧‧‧押壓板
542‧‧‧輻射檢測器
S100~S108、S200~S240‧‧‧步驟
A、B、C、D、E、F、G、H、PG0~PG23‧‧‧畫素群
a、b、c、d、e、f、g、h‧‧‧重心
CA1~CA3‧‧‧可變增益前置放大器/電荷放大器
D、D1~D6‧‧‧資料線
G1、G1-0~G1-7‧‧‧第一掃描線
G2、G2-0~G2-3‧‧‧第二掃描線
G3、G3-0~G3-3‧‧‧第三掃描線
G4、G4-1~G4-4‧‧‧第四掃描線
G5、G5-1~G5-2‧‧‧第五掃描線
G6、G6-0~G6-12‧‧‧第六掃描線
G7、G7-0~G7-11‧‧‧第七掃描線
G8、G8-1~G8-5‧‧‧第八掃描線
G9、G9-1~G9-2‧‧‧第九掃描線
N‧‧‧乳房
P1~PN‧‧‧位置
T1-1、T1-2、T2-1、T2-2‧‧‧積分週期
W‧‧‧主體
將基於附圖詳細描述本發明的示範性實施例。
圖1為說明根據本發明的第一示範性實施例的射線照相成像系統的配置的方塊圖。
圖2為說明根據第一示範性實施例的成像裝置的輻射檢測器的電配置的圖式。
圖3為說明根據第一示範性實施例的輻射檢測器的輻射檢測設備的部分截面圖的圖式。
圖4為說明第一示範性實施例中經歷合併的畫素和畫素群的佈局的圖式。
圖5為圖示根據第一示範性實施例的射線照相成像系統的成像處理順序的實例的流程圖。
圖6為說明根據本發明的第二示範性實施例的成像裝置的輻射檢測器的電配置的圖式。
圖7為說明第二示範性實施例中經歷合併的畫素和畫素群的佈局的圖式。
圖8為說明根據本發明的第三示範性實施例的成像裝置的輻射檢測器的電配置的圖式。
圖9為說明第三示範性實施例中經歷合併的畫素和畫素群的佈局的圖式。
圖10為說明根據本發明的第四示範性實施例的成像裝置的輻射檢測器的電配置的圖式。
圖11為第四示範性實施例的合併處理期間的輻射檢測器的操作時序圖。
圖12為說明應用於間接轉換型輻射檢測器的第一示範性實施例的輻射檢測器的簡化實例的圖式。
圖13為說明應用於間接轉換型輻射檢測器的第三示範性實施例的輻射檢測器的簡化實例的圖式。
圖14為說明本發明第五示範性實施例的用於乳房造影術(mammography)的成像裝置的配置的示意配置圖。
圖15為說明在成像時，根據第五示範性實施例的成像裝置的配置的配置圖。
圖16為解釋在成像時，根據第五示範性實施例的成像裝置的解釋圖。
圖17為說明根據第五示範性實施例的，在射線照相成像系統中進行圖像成像的處理順序的流程圖。
4a、4b‧‧‧TFT開關
5‧‧‧電荷存儲電容器
10‧‧‧輻射檢測元件
25‧‧‧信號處理部
30‧‧‧公用接地線
35‧‧‧掃描信號控制部
42‧‧‧輻射檢測器
90‧‧‧圖像記憶體
103‧‧‧感測器部分
D1~D6‧‧‧資料線
G1、G1-0~G1-7‧‧‧第一掃描線
G2、G2-0~G2-7‧‧‧第二掃描線
P0~P39‧‧‧畫素

Claims (24)

  1. 一種射線照相圖像檢測器，其特徵在於包括：檢測部，包含多個畫素，所述畫素具有排列為蜂巢形圖案的六角形畫素區域，每個畫素包含：感測器部分，根據所輻照的輻射產生電荷，第一切換元件，讀出所產生的所述電荷，以及第二切換元件，讀出所產生的所述電荷；多條第一掃描線，針對由沿著列方向彼此鄰近的多個所述畫素配置的多個畫素列的每個畫素列、而設置一條所述第一掃描線，所述第一掃描線連接到所述對應畫素列的每個所述畫素中的所述第一切換元件的控制端子；以及多條第二掃描線，針對各自由所述多個畫素中特定數量的互相鄰近畫素的組合配置的多個畫素群的每個畫素群、而設置一條所述第二掃描線，所述第二掃描線連接到所述相應畫素群中的每個所述畫素中的所述第二切換元件的控制端子，以便按照畫素群單元組合和讀取所產生的電荷，其中，所述特定數量的畫素經組合，以使得在多個六角形區域放置為彼此鄰近時，所述多個六角形區域排列為蜂巢形圖案，其中，通過包含所述多個畫素群的多個重心中位於內部的一個重心、以及將位於所述一個重心外圍的6個個別重心連接在一起的線段，來形成每個六角形區域。
  2. 一種射線照相圖像檢測器，其特徵在於包括： 檢測部，包含多個畫素，所述畫素具有排列為蜂巢形圖案的六角形畫素區域，每個畫素包含，感測器部分，根據所輻照的輻射產生電荷，第一切換元件，讀出所產生的所述電荷，以及第二切換元件，讀出所產生的所述電荷；多條第一掃描線，針對由沿著列方向彼此鄰近的多個所述畫素配置的多個畫素列中的每個畫素列、而設置一條所述第一掃描線，所述第一掃描線連接到所述對應畫素列的每個所述畫素中的所述第一切換元件的控制端子；多條第二掃描線，針對所述多個畫素列中的每個畫素列設置一條所述第二掃描線，所述第二掃描線分為多個線群，且連接到屬於每個相應群的所述畫素群的所述第二切換元件的控制端子，以使得當組合和讀取來自各自由所述多個畫素列中多個鄰近畫素配置而成的多個畫素群的電荷時，通過不同的相應資料線傳輸對應於從所述相應多個畫素群讀出的所組合的電荷量的電荷信號；以及多條資料線，設置為分別與所述多條第一掃描線和所述多條第二掃描線交叉，所述資料線傳輸第一電荷信號，所述第一電荷信號對應於由所述多個畫素中的每個畫素中的所述第一切換元件讀出的電荷，且所述資料線傳輸第二電荷信號，所述第二電荷信號對應於由所述相應多個畫素群的所述第二切換元件讀取的所述所組合的電荷量。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的射線照相圖像檢測器，其中， 當所述多個畫素群中的每個畫素群由3個畫素配置而成時，在列方向上彼此並排的所述多個畫素群中的相應畫素群中的每個所述畫素的所述第二切換元件的控制端子分別連接到所述第二掃描線，且鄰近掃描線作為單個線群而共同連接。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的射線照相圖像檢測器，其中，所述3個畫素為：經設置以使得每個所述畫素的兩條鄰邊分別與另外兩個畫素的每個畫素的一條邊鄰近的3個畫素。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的射線照相圖像檢測器，其中，所述多個畫素群各自由4個畫素配置，所述第二掃描線在由所述第二掃描線的一對鄰近第二掃描線配置的線群中共同連接，所述第二掃描線的每一對是：由連接到在所述列方向上彼此並排的多個相應畫素群中的3個個別畫素的所述第二切換元件的控制端子的第二掃描線、以及連接到所述多個畫素群的每個畫素群中的一個個別畫素的所述第二切換元件的所述控制端子的所述第二掃描線而配置。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的射線照相圖像檢測器，其中，所述4個畫素按照由3個畫素和1個畫素構成的4個畫素而配置，其中，所述3個畫素經設置以使得每個所述畫素的兩條鄰邊分別與所述3個畫素中的另外2個畫素的 一條邊鄰近，且所述1個畫素經設置以使得兩條鄰邊分別與所述3個畫素中的2個畫素的一條邊鄰近。
  7. 如申請專利範圍第2項到第6項任一項所述的射線照相圖像檢測器，其中，連接到所述多條第二掃描線的所述第二切換元件針對每個所述線群使用經移位的時序作為塊來控制。
  8. 如申請專利範圍第2項所述的射線照相圖像檢測器，其中，配置相應畫素群的所述畫素的組合經確定以使得，當多個六角形區域形成為彼此鄰近時，所述多個六角形區域導致蜂巢形圖案陣列，其中，通過在內部包含由所述相應3個畫素或所述相應4個畫素配置的所述多個畫素群的輪廓所環繞的區域的一個重心，且通過將位於所述一個重心外圍的6個個別重心連接在一起，來形成每個所述六角形區域。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的射線照相圖像檢測器，其中，所述六角形畫素區域形成為正六角形。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的射線照相圖像檢測器，其中，所述六角形畫素區域形成為扁平的六角形。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的射線照相圖像檢測器，其中，所述六角形畫素區域形成為扁平狀，以使得穿過每個 所述畫素區域的中心的3條對角線中的一條對角線比另外兩條對角線短，且所述另外兩條對角線長度彼此相等。
  12. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的射線照相圖像檢測器，其中，所述多條資料線佈局為：沿著所述六角形畫素區域外圍的一個部分而彎曲。
  13. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的射線照相圖像檢測器，其中，所述感測器部分包含：半導體薄膜，接收具有所述輻射的輻照並產生電荷，且其中，所述電荷積聚在提供於所述多個畫素的每個畫素中的存儲電容器中，且所述存儲電容器中所積聚的所述電荷由所述第一切換元件和所述第二切換元件而讀取。
  14. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的射線照相圖像檢測器，其中，所述感測器部分包含：閃爍體，將已輻照的所述輻射轉換為可見光，且其中，在所轉換的可見光已由半導體層轉換為電荷之後，所述電荷由所述第一切換元件和所述第二切換元件讀出。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的射線照相圖像檢測器，更包括：多條公用線，將每個所述存儲電容器的一個電極連接在一起，並將所述電極固定在特定電勢。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的射線照相圖像檢測器，其中，所述多條公用線以直線形狀或以實質上直線形狀，而在所述多條資料線之間延伸。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的射線照相圖像檢測器，其中，所述多條公用線通過所述存儲電容器、所述第一切換元件和所述第二切換元件，而連接到所述多條資料線。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的射線照相圖像檢測器，其中，所述多條第一掃描線、所述多條第二掃描線、所述多條資料線、所述多條公用線、所述第一切換元件以及所述第二切換元件設置在所述感測器部分的下層側。
  19. 一種射線照相成像裝置，其特徵在於包括：如申請專利範圍第1項或第2項所述的射線照相圖像檢測器；以及輻射輻照部，被提供以面向所述射線照相圖像檢測器、且輻照輻射到成像主體上，所述成像主體位於所述射線照相圖像檢測器的上方，其中，使用所述射線照相圖像檢測器使射線照相圖像成像。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的射線照相成像裝置，其中，所述輻射輻照部從多個不同的成像角度的每個成像角 度，而輻照輻射到所述成像主體。
  21. 一種射線照相成像系統，其特徵在於包括：如申請專利範圍第19項所述的射線照相成像裝置；以及控制構件，指示所述射線照相成像裝置執行射線照相圖像的成像，且從所述射線照相成像裝置獲取射線照相圖像，其中，所述控制構件包含切換構件，所述切換構件基於外部指令，在第一射線照相圖像獲取模式和第二射線照相圖像獲取模式之間切換，其中，所述第一射線照相圖像獲取模式獲取第一射線照相圖像，所述第一射線照相圖像是由射線照相圖像檢測設備的單畫素單元中的圖像數據組態而成，且所述第二射線照相圖像獲取模式獲取第二射線照相圖像，所述第二射線照相圖像是由所述射線照相圖像檢測設備的多畫素單元中的圖像數據組態而成。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的射線照相成像系統，其中，當被指示而執行成像以獲取所述第二射線照相圖像時，所述控制構件控制所述輻射輻照部，以致於輻照到所述成像主體上的所述輻射的量是：根據所述多畫素單元且小於當成像以獲取第一射線照相圖像的量。
  23. 一種射線照相成像系統，其特徵在於包括：如申請專利範圍第20項所述的射線照相成像裝置； 控制構件，指示所述射線照相成像裝置執行射線照相圖像的成像，且從所述射線照相圖像檢測器獲取多個射線照相圖像，所述射線照相圖像已經藉由所述射線照相圖像檢測器而在每個所述成像角度進行成像；以及斷層照相圖像產生構件，產生多個斷層照相圖像，所述斷層照相圖像是：基於由所述控制構件所獲取的多個所述射線照相圖像、且根據所述射線照相圖像檢測器的檢測面而重建；其中，所述控制構件包含切換構件，所述切換構件基於外部指令，在第一射線照相圖像獲取模式和第二射線照相圖像獲取模式之間切換，其中，所述第一射線照相圖像獲取模式獲取第一射線照相圖像，所述第一射線照相圖像是由射線照相圖像檢測設備的單畫素單元中的圖像數據組態而成，且所述第二射線照相圖像獲取模式獲取第二射線照相圖像，所述第二射線照相圖像是由所述射線照相圖像檢測設備的多畫素單元中的圖像數據組態而成，且其中，所述輻射輻照部具有：成像角度的範圍，用以輻照輻射到所述成像主體，當成像以獲取所述第一射線照相圖像時的成像角度的範圍，大於當成像以獲取所述第二射線照相圖像時的成像角度的範圍。
  24. 如申請專利範圍第23項所述的射線照相成像系統，其中， 基於所述第一射線照相圖像、而由所述斷層照相圖像產生構件產生的所述斷層照相圖像的厚度是：小於基於所述第二射線照相圖像而產生的所述斷層照相圖像的厚度。
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