TW202221360A - 成像方法 - Google Patents

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Abstract

本文公開了一種方法，所述方法包括：沿第一方向在相對於場景的多個位置之間移動圖像感測器，並分別在多個位置處捕獲場景的局部圖像；從局部圖像形成場景的圖像；其中圖像傳感器具有有效區域和死區；其中死區沿第二方向延伸；其中第二方向與第一方向成一角度；其中當圖像感測器位於多個位置處時，場景中的每個點落在死區上不超過一次。

Description

成像方法
本發明是有關於一種成像方法。
輻射檢測器可以是用於測量輻射的通量、空間分佈、頻譜或其他性質的設備。
輻射檢測器可用於許多應用。一個重要的應用是成像。輻射成像是一種射線照相技術，並可用於揭示非均勻組成的不透明的物件（如人體）的內部結構。
用於成像的早期輻射檢測器包括照相底板和照相膠片。照相底板可以是具有光敏乳劑塗層的玻璃板。雖然照相底板被照相膠片取代了，但由於它們提供的優質品質及其極端穩定性，它們仍可用於特殊情形。照相膠片可以是具有光敏乳劑塗層的塑膠膜（例如，條或片）。
在20世紀80年代，可光激勵的磷光體板（PSP板）變得可用。PSP板可以包含在其晶格中具有色心的磷光體材料。當PSP板暴露於輻射時，由輻射激發的電子被俘獲在色心中，直到它們被在板表面上掃描的雷射光束激勵。當該板被雷射掃描時，被俘獲的激發電子發出光，該光被光電倍增管收集。收集的光被轉換成數位圖像。與照相底板和照相膠片相比，PSP板可以被重複使用。
另一種輻射檢測器是輻射圖像增強器。輻射圖像增強器的元件通常被真空密封。與照相底板、照相膠片和PSP板相比，輻射圖像增強器可以產生即時圖像，即，不需要曝光後處理來產生圖像。輻射首先撞擊輸入磷光體（例如，碘化銫）並轉換成可見光。然後可見光撞擊光電陰極（例如，含有銫和銻化合物的薄金屬層）並引起電子發射。發射的電子數量與入射輻射的強度成比例。發射的電子通過電子光學器件投射到輸出磷光體上並使輸出磷光體產生可見光圖像。
閃爍體在某種程度上與輻射圖像增強器類似地操作，因為閃爍體（例如，碘化鈉）吸收輻射並發射可見光，該可見光然後可以通過合適的用於可見光的圖像感測器檢測。在閃爍體中，可見光在所有方向上擴散和散射，從而降低空間解析度。減小閃爍體厚度有助於改善空間解析度，但也減少了輻射的吸收。因此，閃爍體必須在吸收效率和解析度之間達成折衷。
半導體輻射檢測器主要通過將輻射直接轉換成電信號來克服這個問題。半導體輻射檢測器可以包括吸收關注波長的輻射的半導體層。當輻射粒子在半導體層中被吸收時，產生多個電荷載流子（例如，電子和電洞）並在電場下朝向半導體層上的電觸點掃射。當前可用的半導體輻射檢測器（例如，Medipix）中所需的繁瑣的熱管理會使得具有大面積和大量圖元的檢測器難以生產或不可能生產。
本文公開了一種方法，所述方法包括：沿第一方向在相對於場景的多個位置之間移動圖像感測器，並分別在所述多個位置處捕獲所述場景的局部圖像；由所述局部圖像形成所述場景的圖像；其中，所述圖像傳感器具有有效區域和死區；其中所述死區沿第二方向延伸；其中所述第二方向與所述第一方向成一角度；其中當圖像感測器位於所述多個位置處時，所述場景中的每個點落在所述死區上不超過一次。
根據實施例，所述死區跨越所述有效區域延伸。
根據實施例，所述死區將所述有效區域分成多個空間不連續部分。
根據實施例，所述圖像感測器包括多個輻射檢測器。
根據實施例，所述死區是輻射檢測器的保護環的一部分。
根據實施例，所述多個輻射檢測器相互重疊。
根據實施例，所述多個輻射檢測器中的至少一個具有平行於第一方向的邊緣。
根據實施例，所述方法還包括在第一圖像和第二圖像中形成保護環的投影。
根據實施例，所述圖像感測器包括多個圖元；其中所述圖像感測器被配置為在一段時間內對入射在所述圖元上的輻射粒子的數量進行計數。
根據實施例，所述輻射粒子是X射線光子。
根據實施例，所述輻射檢測器中的至少一個包括：包括電觸點的輻射吸收層；第一電壓比較器，所述第一電壓比較器被配置為將所述電觸點的電壓與第一閾值進行比較；第二電壓比較器，所述第二電壓比較器被配置為將所述電壓與第二閾值進行比較；計數器，所述計數器被配置為記錄到達所述輻射吸收層的輻射光子或粒子的數量；控制器；其中所述控制器被配置為從所述第一電壓比較器確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第一閾值的絕對值的時間開始時間延遲；其中所述控制器被配置為在所述時間延遲期間啟動所述第二電壓比較器；其中所述控制器被配置為當所述第二電壓比較器確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第二閾值的絕對值時使所述計數器記錄的數量加1。
根據實施例，所述圖像感測器還包括電連接到所述電觸點的積分器，其中所述積分器被配置為從所述電觸點收集電荷載流子。
根據實施例，所述控制器被配置為在所述時間延遲開始或期滿時啟動所述第二電壓比較器。
根據實施例，所述控制器被配置為將所述電觸點連接到電接地。
根據實施例，在所述時間延遲期滿時，所述電壓的變化率基本上為零。
根據實施例，所述輻射吸收層包括二極體。
根據實施例，所述輻射吸收層包括單晶矽。
根據實施例，所述圖像感測器不包括閃爍體。
圖1示意性地示出了根據實施例的方法。該方法包括沿著第一方向951在相對於場景50的多個位置之間移動圖像感測器9000，並分別在多個位置處捕獲場景50的局部圖像。
在圖1所示的示例中，圖像感測器9000可以沿著第一方向951從相對於場景50的第一位置910移動到第二位置920。在一個實施例中，在相對於場景50的第一位置910處，圖像感測器9000使用已經穿過場景50的來自輻射源109的輻射來捕獲場景50部分的局部圖像1010；並且在相對於場景50的第二位置920處，圖像感測器9000使用已經穿過場景50的來自輻射源109的輻射來捕獲場景50部分的另一局部圖像1020。圖像感測器9000可以包括被配置為接收從輻射源109入射到其上的輻射的多個輻射檢測器。
圖2A至圖2D示意性地示出了根據實施例的圖像感測器9000可以包括多個輻射檢測器100（例如，第一輻射檢測器100A，第二輻射檢測器100B）。圖像感測器9000可以包括諸如印刷電路板(PCB)之類的支架107。圖2A示意性地示出了根據實施例的圖像感測器9000的一部分的俯視圖。多個輻射檢測器100可以佈置在支架107的平坦表面上。圖2C至圖2D示意性地示出了根據一個實施例的圖像感測器9000的輻射檢測器100的兩種不同佈置的側視圖。在圖2C所示的示例中，多個輻射檢測器100可以被安裝在支架107上，並且每個輻射檢測器的輻射接收表面可以相對於支架107的平坦表面傾斜。多個輻射檢測器100可以相互重疊。在圖2D所示的示例中，多個輻射檢測器100可以被安裝在支架107上，並且每個輻射檢測器的輻射接收表面可以平行於支架107的平坦表面。
圖2B示意性地示出了根據實施例的第一輻射檢測器100A和第二輻射檢測器100B的俯視圖。第一輻射檢測器100A可以佈置在與第二輻射檢測器100B不同的取向上。在圖2B示出的示例中，第一輻射檢測器100A可以具有平行於第一方向951的邊緣921。在一個實施例中，圖像感測器9000包括至少一個第一輻射檢測器100A。第二輻射檢測器100B可以相對於第一方向951傾斜，從而使得第二輻射檢測器100B的一個邊緣921可以平行於第二方向952。根據一個實施例，第二方向952不平行於第一方向951。第二方向952可以相對於第一方向951成一角度953(例如，大於10度、20度或30度等)。如本文所用，“成一角度”意指不平行或垂直。
根據實施例，輻射檢測器100(如圖2B所示)分別具有有效區域190和死區195。有效區域190可以包括多個圖元150，從而使得當輻射檢測器100接收已經穿過場景50的來自輻射源109的輻射時，圖元150可以檢測輻射的入射粒子。死區195可以是不包括圖元的圍繞輻射檢測器100的輻射接收表面的周邊區域，因此入射在死區195中的輻射粒子可能不會被輻射檢測器100檢測到。在一個實施例中，死區195也是輻射檢測器100的保護環的一部分。死區195可以分別在每個輻射檢測器中跨越有效區域190延伸。在一個實施例中，當多個輻射檢測器100（例如，100A、100B等）被佈置在一起以形成如圖2A所示的圖像感測器9000時，圖像感測器9000的有效區域被死區195劃分為多個空間不連續的部分。圖像感測器9000的死區可以包括輻射檢測器100的死區和輻射檢測器100之間的任何間隙。圖像感測器9000的有效區域是輻射檢測器100的有效區域190的組合。
圖3示意性地示出了根據實施例的圖像感測器9000捕獲場景50的部分的多個圖像。在圖3所示的示例中，包括多個輻射檢測器100的圖像感測器9000可以相對於場景50沿著第一方向951從位置910移動到位置920。圖像感測器9000可以分別在位置910和位置920處捕獲場景50的部分的局部圖像1010和1020。圖像感測器9000可以拼接局部圖像1010和1020以形成整個場景50的圖像1030。圖像感測器9000的死區在局部圖像1010和1020中留下空白。在圖3所示的示例中，根據實施例，當圖像感測器9000位於位置910時，死區留下局部圖像1010中的空白1015；當圖像感測器9000位於位置920處時，死區留下局部圖像1020中的空白1025。在一個實施例中，圖像感測器9000按照最小步長1040從位置910移動到位置920，從而使得當圖像感測器9000處於多個位置處時，場景50中的每個點落在圖像感測器9000的死區上不超過一次。因此，當圖像感測器9000位於位置920處時，在位置910處落在圖像感測器9000的死區上的場景50的點可以被圖像感測器9000捕獲。對於圖像感測器9000沿第一方向951的每次移動保持最小步長1040，通過組合圖像感測器9000在多個位置處捕獲的局部圖像(即，1010、1020等)可以形成整個場景50的圖像1030。
圖4示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器100可以具有圖元150陣列。該陣列可以是矩形陣列、蜂窩陣列、六邊形陣列或任何其他合適的陣列。每個圖元150可以被配置為檢測入射在其上的輻射粒子，測量輻射粒子的能量，或既檢測又測量。例如，每個圖元150可以被配置為在一段時間內對入射在其上的能量落在多個區間中的輻射粒子的數量進行計數。所有圖元150可以被配置為在同一段時間內對多個能量區間內的入射在其上的輻射粒子的數量進行計數。每個圖元150可以具有其自己的類比數位轉換器（ADC），其被配置為將表示入射輻射粒子的能量的類比信號數位化為數位信號。ADC可具有10位或更高的解析度。每個圖元150可以被配置為測量其暗電流，例如在每個輻射粒子入射到其上之前或同時。每個圖元150可以被配置為從入射在其上的輻射粒子的能量中減去暗電流的貢獻。圖元150可以被配置為平行作業。例如，當一個圖元150測量入射輻射粒子時，另一個圖元150可能正在等待另一個輻射粒子到達。圖元150可以是但不必是可單獨定址的。輻射粒子可以是X射線光子。
圖5A示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器100其中之一的剖視圖。輻射檢測器100可以包括輻射吸收層110和電子器件層120（例如，ASIC），用於處理或分析入射輻射在輻射吸收層110中產生的電信號。在一個實施例中，圖像感測器9000的輻射檢測器100不包括閃爍體。輻射吸收層110可以包括半導體材料，例如矽、鍺、GaAs、CdTe、CdZnTe或單晶矽。該半導體可以對於關注的輻射能量具有高質量衰減係數。遠離電子器件層120的輻射吸收層110的表面103被配置為接收輻射。
如圖5B中的輻射檢測器100的詳細剖視圖所示，根據實施例，輻射吸收層110可以包括由第一摻雜區111，第二摻雜區113的一個或多個離散區114形成的一個或多個二極體（例如， p-i-n或p-n）。第二摻雜區113可以通過可選的本徵區112與第一摻雜區111分離。離散區114通過第一摻雜區111或本徵區112相互分離。第一摻雜區111和第二摻雜區113具有相反的摻雜類型（例如，區域111是p型且區域113是n型，或者，區域111是n型且區域113是p型）。在圖5B的示例中，第二摻雜區113的每個離散區114與第一摻雜區111和可選的本徵區112形成二極體。即，在圖5B的示例中，輻射吸收層110具有多個二極體，其具有第一摻雜區111作為共用電觸點。第一摻雜區111還可以具有離散的部分。
當輻射粒子撞擊包括二極體的輻射吸收層110時，輻射粒子可被吸收並通過多種機制產生一個或多個電荷載流子。輻射粒子可以產生10至100000個電荷載流子。電荷載流子可以在電場下漂移到二極體之一的電觸點。該場可以是外部電場。電觸點119B可以包括離散部分，每個離散部分與離散區114電接觸。在實施例中，電荷載流子可以在各方向上漂移，使得由單個輻射粒子產生的電荷載流子基本上不被兩個不同的離散區114共用（這裡“基本上不......共用”意指相比於其餘的電荷載流子，這些電荷載流子中的小於2％、小於0.5％、小於0.1％或小於0.01％的電荷載流子流向一個不同的離散區114）。由入射在這些離散區114之一的覆蓋區周圍的輻射粒子產生的電荷載流子基本上不與這些離散區114中的另一個共用。與離散區114相關聯的圖元150可以是離散區114周圍的區域，其中由以0°的入射角入射到其中的輻射粒子產生的基本上全部（大於98％，大於99.5％，大於99.9％，或大於99.99％）的電荷載流子流向離散區114。即，這些電荷載流子中的小於2％、小於1％、小於0.1％或小於0.01％的電荷載流子流過該圖元。
如圖5C中的輻射檢測器100的可替換的詳細剖視圖所示，根據實施例，輻射吸收層110可以包括諸如矽、鍺、GaAs、CdTe、CdZnTe或其組合之類的半導體材料的電阻器，但不包括二極體。該半導體可以對於關注的輻射能量具有高質量衰減係數。
當輻射粒子撞擊包括電阻器而不包括二極體的輻射吸收層110時，它可以被吸收並通過多種機制產生一個或多個電荷載流子。輻射粒子可以產生10至100000個電荷載流子。電荷載流子可以在電場下漂移到電觸點119A和119B。該場可以是外部電場。電觸點119B包括離散部分。在實施例中，電荷載流子可以在各方向上漂移，使得由單個輻射粒子產生的電荷載流子基本上不被電觸點119B的兩個不同的離散部分共用（這裡“基本上不……共用”意指相比於其餘的電荷載流子，這些電荷載流子中的小於2％，小於0.5％，小於0.1％或小於0.01％的電荷載流子流向一個不同的離散部分）。由入射在電觸點119B的這些離散部分之一的覆蓋區周圍的輻射粒子產生的電荷載流子基本上不與電觸點119B的這些離散部分中的另一個共用。與電觸點119B的離散部分相關聯的圖元150可以是離散部分周圍的區域，其中由以0°的入射角入射到其中的輻射粒子產生的基本上全部（大於98％，大於99.5％，大於99.9％，或大於99.99％）的電荷載流子流向電觸點119B的離散部分。即，這些電荷載流子中的小於2％、小於0.5％、小於0.1％或小於0.01％的電荷載流子流過與電觸點119B的一個離散部分相關聯的圖元。
電子器件層120可以包括適合於處理或解釋由入射在輻射吸收層110上的輻射粒子產生的信號的電子系統121。電子系統121可以包括諸如濾波器網路、放大器、積分器和比較器之類的類比電路，或者諸如微處理器和記憶體之類的數位電路。電子系統121可以包括由各圖元共用的元件或專用於單個圖元的元件。例如，電子系統121可以包括專用於每個圖元的放大器和在所有圖元之間共用的微處理器。電子系統121可以通過通孔131電連接到圖元。通孔之間的空間可以被填充材料130填充，這可以增加電子器件層120與輻射吸收層110的連接的機械穩定性。其它接合技術可以在不使用通孔的情況下將電子系統121連接到圖元。
圖6A和圖6B均示出了根據實施例的電子系統121的元件圖。電子系統121可以包括第一電壓比較器301、第二電壓比較器302、計數器320、開關305、可選的電壓表306和控制器310。
第一電壓比較器301被配置為將至少一個電觸點119B的電壓與第一閾值進行比較。第一電壓比較器301可以被配置為直接監視該電壓，或者通過在一段時間內對流過電觸點119B的電流進行積分來計算該電壓。第一電壓比較器301可以由控制器310可控地啟動或去啟動。第一電壓比較器301可以是連續比較器。即，第一電壓比較器301可以被配置為連續啟動並連續監視該電壓。第一電壓比較器301可以是時鐘控制比較器。第一閾值可以是一個入射輻射粒子可以在電觸點119B上產生的最大電壓的5-10％、10％-20％、20-30％、30-40％或40-50％。最大電壓可取決於入射輻射粒子的能量、輻射吸收層110的材料和其他因素。例如，第一閾值可以是50mV、100mV、150mV或200mV。
第二電壓比較器302被配置為將該電壓與第二閾值進行比較。第二電壓比較器302可以被配置為直接監視該電壓或者通過在一時間段內對流過二極體或電觸點的電流進行積分來計算該電壓。第二電壓比較器302可以是連續比較器。第二電壓比較器302可以由控制器310可控地啟動或去啟動。當第二電壓比較器302被去啟動時，第二電壓比較器302的功耗可以小於在第二電壓比較器302被啟動時的功耗的1％、5％、10％或者20％。第二閾值的絕對值大於第一閾值的絕對值。如本文所使用的，實數x的術語“絕對值”或“模數”|x|是不考慮其符號的x的非負值。即，第二閾值可以是第一閾值的200％-300％。第二閾值可以是一個入射輻射粒子可以在電觸點119B上產生的最大電壓的至少50％。例如，第二閾值可以是100mV、150mV、200mV、250mV或300mV。第二電壓比較器302和第一電壓比較器301可以是同一元件。即，系統121可以具有一個電壓比較器，其可以在不同時間將電壓與兩個不同的閾值進行比較。
第一電壓比較器301或第二電壓比較器302可以包括一個或多個運算放大器或任何其他合適的電路。第一電壓比較器301或第二電壓比較器302可以具有高速以允許電子系統121在高通量的入射輻射粒子下操作。然而，具有高速通常以功耗為代價。
計數器320被配置為記錄入射到包含圖元150的輻射吸收層110的輻射粒子的數量。計數器320可以是軟體元件（例如，存儲在電腦記憶體中的數位）或硬體元件（例如，4017 IC和7490 IC）。
控制器310可以是硬體元件，例如微控制器和微處理器。控制器310被配置為從第一電壓比較器301確定電壓的絕對值等於或超過第一閾值的絕對值（例如，電壓的絕對值從低於第一閾值的絕對值增加為等於或高於第一閾值的絕對值的值）的時間開始時間延遲。這裡使用絕對值是因為電壓可以是負的或正的，這取決於是使用二極體的陰極還是陽極的電壓或使用哪個電觸點。控制器310可以被配置為在第一電壓比較器301確定電壓的絕對值等於或超過第一閾值的絕對值的時間之前，將第二電壓比較器302、計數器320和第一電壓比較器301的操作不需要的任何其他電路保持為去啟動。時間延遲可以在電壓變得穩定即電壓的變化率基本上為零之前或之後期滿。“電壓的變化率基本上為零”的短語意指電壓的時間變化小於0.1%/ns。“電壓的變化率基本上不為零”的短語意指電壓的時間變化至少為0.1%/ns。
控制器310可以被配置為在時間延遲期間（包括開始和期滿）啟動第二電壓比較器。在一個實施例中，控制器310被配置為在時間延遲開始或期滿時啟動第二電壓比較器。術語“啟動”意指使元件進入操作狀態（例如，通過發送諸如電壓脈衝或邏輯位準之類的信號，通過提供電力等）。術語“去啟動”意指使元件進入非操作狀態（例如，通過發送諸如電壓脈衝或邏輯位準之類的信號，通過切斷電力等）。操作狀態可以具有比非操作狀態更高的功耗（例如，為非操作狀態的10倍，100倍，1000倍）。控制器310本身可以被去啟動，直到當電壓的絕對值等於或超過第一閾值的絕對值時第一電壓比較器301的輸出啟動控制器310為止。
控制器310可以被配置為如果在時間延遲期間，第二電壓比較器302確定電壓的絕對值等於或超過第二閾值的絕對值，則使得由計數器320記錄的數量中的至少一個加1。
控制器310可以被配置為使可選的電壓表306在時間延遲期滿時測量電壓。控制器310可以被配置為將電觸點119B連接到電接地，以便使電壓重定並對在電觸點119B上累積的任何電荷載流子進行放電。在一個實施例中，電觸點119B在時間延遲期滿之後連接到電接地。在實施例中，電觸點119B在有限的復位時間段內連接到電接地。控制器310可以通過控制開關305將電觸點119B連接到電接地。該開關可以是諸如場效應電晶體（FET）之類的電晶體。
在一個實施例中，系統121不具有類比濾波器網路（例如，RC網路）。在實施例中，系統121沒有類比電路。
電壓表306可以將其測量的電壓作為類比或數位信號饋送到控制器310。
電子系統121可以包括電連接到電觸點119B的積分器309，其中積分器被配置為從電觸點119B收集電荷載流子。積分器309可以在放大器的回饋路徑中包括電容器。這樣配置的放大器稱為電容轉阻放大器（CTIA）。CTIA通過阻止放大器飽和而具有高動態範圍，並通過限制信號路徑中的頻寬來提高信噪比。在一時間段（“積分期”）內來自電觸點119B的電荷載流子累積在電容器上。積分期期滿後，對電容器電壓進行採樣，然後通過重定開關使電容器電壓重定。積分器309可包括直接連接到電觸點119B的電容器。
圖7示意性地示出了由入射在包圍電觸點119B的圖元150上的輻射粒子產生的電荷載流子引起的流過電觸點119B的電流的時間變化（上部曲線），以及電觸點119B的電壓的相應時間變化（下部曲線）。電壓可以是電流相對於時間的積分。在時間t 0，輻射粒子撞擊圖元150，電荷載流子開始在圖元150中產生，電流開始流過電觸點119B，並且電觸點119B的電壓的絕對值開始增加。在時間t 1，第一電壓比較器301確定電壓的絕對值等於或超過第一閾值V1的絕對值，控制器310開始時間延遲TD1，並且控制器310可以在TD1開始時去啟動第一電壓比較器301。如果控制器310在t 1之前被去啟動，則控制器310在t 1被啟動。在TD1期間，控制器310啟動第二電壓比較器302。如這裡使用的術語“在……期間”意指開始和期滿（即結束）以及它們之間的任何時間。例如，控制器310可以在TD1期滿時啟動第二電壓比較器302。如果在TD1期間，第二電壓比較器302在時間t 2確定電壓的絕對值等於或超過第二閾值V2的絕對值，則控制器310等待電壓穩定而穩定。當由輻射粒子產生的所有電荷載流子漂移到輻射吸收層110之外時，電壓在時間t e穩定。在時間t s，時間延遲TD1期滿。在時間t e或之後，控制器310使電壓表306數位化電壓並確定輻射粒子的能量落入哪個區間中。控制器310然後使計數器320對應於該區間記錄的數位加1。在圖7的示例中，時間t s在時間t e之後；即，在輻射粒子產生的所有電荷載流子漂移到輻射吸收層110之外之後，TD1期滿。如果不能容易地測量時間t e，則可以憑經驗選擇TD1以使得有足夠的時間來收集由該輻射粒子產生的基本上所有的電荷載流子，但不要太長，以便有另一個入射輻射粒子的風險。即，可以憑經驗選擇TD1，從而憑經驗確定時間t s在時間t e之後。時間t s不必一定在時間t e之後，因為控制器310可以在達到V2時就忽視TD1並且等待時間t e。因此，電壓與暗電流對電壓的貢獻之間的差異的變化率在t e處基本上為零。控制器310可以被配置為在TD1期滿時或在t 2或在其間的任何時間去啟動第二電壓比較器302。
在時間t e的電壓與由輻射粒子產生的電荷載流子的量成比例，其與輻射粒子的能量有關。控制器310可以被配置為使用電壓表306確定輻射粒子的能量。
在TD1期滿或電壓表306數位化（以較晚為準）之後，控制器310在復位期RST內將電觸點119B連接到電接地，以允許累積在電觸點119B上的電荷載流子流到地並使電壓重定。在RST之後，電子系統121準備好檢測另一個入射輻射粒子。如果第一電壓比較器301已經被去啟動，則控制器310可以在RST期滿之前的任何時間啟動它。如果控制器310已經被去啟動，則可以在RST期滿之前啟動它。
雖然本文已經公開了各個方面和實施例，但是其他方面和實施例對於本領域技術人員而言將是顯而易見的。本文公開的各個方面和實施例是出於說明的目的而不意圖是限制性的，其中真正的範圍和精神由下述申請專利範圍指示。
50:場景 100:輻射檢測器 100A:第一輻射檢測器 100B:第二輻射檢測器 103:表面 107:支架 109:輻射源 110:輻射吸收層 111:第一摻雜區 112:本徵區 113:第二摻雜區 114:離散區 119A、119B:電觸點 120:電子器件層 121:電子系統 130:填充材料 131:通孔 150:圖元 190:有效區域 195:死區 301:第一電壓比較器 302:第二電壓比較器 305:開關 306:電壓表 309:積分器 310:控制器 320:計數器 910:第一位置 920:第二位置 921:邊緣 951:第一方向 952:第二方向 953:角度 1010、1020:局部圖像 1015、1025:空白 1030:圖像 1040:最小步長 9000:圖像感測器 RST:復位期 t 0、t 1、t 2、t e、t s:時間 TD1:時間延遲 V1:第一閾值 V2:第二閾值
圖1示意性地示出了根據實施例的沿第一方向在相對於場景的多個位置之間移動圖像感測器，並分別在多個位置處捕獲場景的局部圖像的方法。 圖2A示意性地示出了根據實施例的包括多個輻射檢測器的圖像感測器。 圖2B示意性地示出了根據實施例的第一輻射檢測器和第二輻射檢測器的俯視圖。 圖2C至圖2D各自示意性地示出了根據實施例的圖像感測器的輻射檢測器的兩種不同佈置的側視圖。 圖3示意性地示出了根據實施例的圖像感測器捕獲場景部分的多個局部圖像。 圖4示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器可以具有圖元陣列。 圖5A示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器的剖視圖。 圖5B示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器的詳細剖視圖。 圖5C示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器的可替換的詳細剖視圖。 圖6A和圖6B各自示出了根據實施例的圖5A、圖5B和圖5C中的輻射檢測器的電子系統的元件圖。 圖7示意性地示出了根據實施例的流過暴露於輻射的輻射吸收層的二極體的電極或電阻器的電觸點的電流的時間變化（上部曲線），以及該電極的電壓的相應時間變化（下部曲線），該電流是由通過入射在輻射吸收層上的輻射粒子產生的電荷載流子引起的。
50:場景
100:輻射檢測器
109:輻射源
910:第一位置
920:第二位置
951:第一方向
1010、1020:局部圖像
9000:圖像感測器

Claims (18)

  1. 一種成像方法，包括： 沿著第一方向在相對於場景的多個位置之間移動圖像感測器，並分別在所述多個位置處捕獲所述場景的局部圖像； 從所述局部圖像形成所述場景的圖像； 其中，所述圖像傳感器具有有效區域和死區； 其中，所述死區沿第二方向延伸； 其中，所述第二方向與所述第一方向成一角度； 其中，當所述圖像感測器位於所述多個位置處時，所述場景中的每個點落在所述死區上不超過一次。
  2. 如請求項1所述的成像方法，其中，所述死區跨越所述有效區域延伸。
  3. 如請求項1所述的成像方法，其中，所述死區將所述有效區域劃分為多個空間不連續部分。
  4. 如請求項1所述的成像方法，其中，所述圖像感測器包括多個輻射檢測器。
  5. 如請求項4所述的成像方法，其中，所述死區是所述輻射檢測器的保護環的一部分。
  6. 如請求項4所述的成像方法，其中，所述多個輻射檢測器相互重疊。
  7. 如請求項4所述的成像方法，其中，所述多個輻射檢測器中的至少一個具有平行於所述第一方向的邊緣。
  8. 如請求項1所述的成像方法，所述方法還包括在所述局部圖像中形成保護環的投影。
  9. 如請求項1所述的成像方法，其中，所述圖像感測器包括多個圖元；其中所述圖像感測器被配置為在一段時間內對入射在所述圖元上的輻射粒子的數量進行計數。
  10. 如請求項9所述的成像方法，其中所述輻射粒子是X射線光子。
  11. 如請求項4所述的成像方法，其中，所述輻射檢測器中的至少一個包括： 包括電觸點的輻射吸收層； 第一電壓比較器，被配置為將所述接電觸點的電壓與第一閾值進行比較； 第二電壓比較器，被配置為將所述電壓與第二閾值進行比較； 計數器，所述計數器被配置為記錄入射到所述輻射吸收層上的輻射粒子的數量； 控制器； 其中，所述控制器被配置為從所述第一電壓比較器確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第一閾值的絕對值的時間開始時間延遲； 其中，所述控制器被配置為在所述時間延遲期間啟動所述第二電壓比較器； 其中，所述控制器被配置為當所述第二電壓比較器確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第二閾值的絕對值時，使所述粒子的數量中的至少一個加1。
  12. 如請求項11所述的成像方法，其中，所述圖像感測器還包括電連接到所述電觸點的積分器，其中所述積分器被配置為從所述電觸點收集電荷載流子。
  13. 如請求項11所述的成像方法，其中，所述控制器被配置為在所述時間延遲開始或期滿時啟動所述第二電壓比較器。
  14. 如請求項11所述的成像方法，其中，所述控制器被配置為將所述電觸點連接到電接地。
  15. 如請求項11所述的成像方法，其中，在所述時間延遲期滿時，所述電壓的變化率基本上為零。
  16. 如請求項11所述的成像方法，其中，所述輻射吸收層包括二極體。
  17. 如請求項11所述的成像方法，其中，所述輻射吸收層包括單晶矽。
  18. 如請求項11所述的成像方法，其中，所述圖像感測器不包括閃爍體。
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