放射線(xiàn)攝像設(shè)備和放射線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種放射線(xiàn)攝像設(shè)備和放射線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為利用X射線(xiàn)的醫(yī)療攝像診斷或無(wú)損檢查所使用的攝像設(shè)備，使用包括通過(guò)將諸如TFT (薄膜晶體管)等的開(kāi)關(guān)元件和諸如光電轉(zhuǎn)換元件等的轉(zhuǎn)換元件進(jìn)行組合所形成的像素陣列的矩陣基板的放射線(xiàn)攝像設(shè)備已投入實(shí)際使用。這種放射線(xiàn)攝像設(shè)備經(jīng)常與利用放射線(xiàn)發(fā)生器的放射線(xiàn)照射同步地進(jìn)行攝像操作。主要在兩個(gè)時(shí)刻進(jìn)行同步。第一個(gè)時(shí)刻是檢測(cè)到放射線(xiàn)發(fā)生器的放射線(xiàn)照射和放射線(xiàn)攝像設(shè)備的累積操作的開(kāi)始的時(shí)刻。日本特開(kāi)2012-15913公開(kāi)了能夠在無(wú)需使用同步信號(hào)的情況下檢測(cè)放射線(xiàn)照射的有無(wú)的放射線(xiàn)檢測(cè)元件。放射線(xiàn)攝像設(shè)備在被通知了向攝像模式的改變的情況下，從待機(jī)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉派渚€(xiàn)檢測(cè)等待狀態(tài)并且判斷放射線(xiàn)照射的有無(wú)。
[0003]第二個(gè)時(shí)刻是與從放射線(xiàn)發(fā)生器至傳感器的放射線(xiàn)的累積曝光劑量相對(duì)應(yīng)的、生成至放射線(xiàn)發(fā)生器的放射線(xiàn)照射停止指示的時(shí)刻。將被配置為進(jìn)行這些時(shí)刻的同步的裝置稱(chēng)為控制放射線(xiàn)透過(guò)劑量的AEC(Automatic Exposure Control，自動(dòng)曝光控制)。日本特開(kāi)2006-334154公開(kāi)了使用來(lái)自通過(guò)熒光攝影所獲得的R0I (關(guān)注區(qū)域)的像素的信號(hào)來(lái)校正放射線(xiàn)劑量以獲得清楚的X射線(xiàn)圖像。
[0004]為了檢測(cè)來(lái)自放射線(xiàn)發(fā)生器的放射線(xiàn)的照射的開(kāi)始，如日本特開(kāi)2012-15913所公開(kāi)的，需要連續(xù)監(jiān)測(cè)來(lái)自放射線(xiàn)檢測(cè)元件的信號(hào)。更具體地，為了檢測(cè)來(lái)自放射線(xiàn)檢測(cè)元件的信號(hào)輸出，需要使用于判斷放射線(xiàn)照射的有無(wú)的電路在數(shù)秒?數(shù)分鐘的時(shí)間內(nèi)連續(xù)工作。另外，為了檢測(cè)關(guān)注區(qū)域(R0I)中的放射線(xiàn)曝光劑量(放射線(xiàn)劑量)，如日本特開(kāi)2006-334154所公開(kāi)的，需要針對(duì)各R0I進(jìn)行處理。在一個(gè)檢測(cè)元件用作用于檢測(cè)放射線(xiàn)照射的有無(wú)的檢測(cè)元件和用于檢測(cè)R0I中的放射線(xiàn)曝光劑量的檢測(cè)元件的情況下，如果使檢測(cè)元件的配置最優(yōu)化以判斷放射線(xiàn)照射的有無(wú)，則在檢測(cè)放射線(xiàn)劑量時(shí)空間分辨率可能不足。另一方面，如果使檢測(cè)元件的配置最優(yōu)化以判斷放射線(xiàn)劑量，則R0I的數(shù)量增加且來(lái)自檢測(cè)元件的輸出針對(duì)各R0I發(fā)生分散，并且可能無(wú)法充分獲得用以判斷放射線(xiàn)照射的開(kāi)始的信號(hào)水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的第一方面提供一種放射線(xiàn)攝像設(shè)備，用于判斷放射線(xiàn)照射的有無(wú)并且判斷放射線(xiàn)劑量，所述放射線(xiàn)攝像設(shè)備包括:傳感器部，其包括:像素陣列，用于獲取表示所檢測(cè)到的放射線(xiàn)的圖像信號(hào)；以及多個(gè)檢測(cè)元件，其配置在所述像素陣列內(nèi)，并且用于檢測(cè)所述放射線(xiàn)；以及讀出電路，用于從所述傳感器部讀出所述圖像信號(hào)，其中，所述讀出電路包括信號(hào)處理電路，所述信號(hào)處理電路用于進(jìn)行以下操作:在判斷放射線(xiàn)照射的有無(wú)的情況下，對(duì)來(lái)自所述多個(gè)檢測(cè)元件的信號(hào)進(jìn)行合成和處理，以及在判斷放射線(xiàn)劑量的情況下，針對(duì)各檢測(cè)元件對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理、或者對(duì)來(lái)自所述多個(gè)檢測(cè)元件中的數(shù)量比所述多個(gè)檢測(cè)元件的數(shù)量少的檢測(cè)元件的信號(hào)進(jìn)行合成和處理。
[0006]本發(fā)明的第二方面提供一種放射線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)，包括:放射線(xiàn)源，用于生成放射線(xiàn)；以及上述的放射線(xiàn)攝像設(shè)備。
[0007]通過(guò)以下參考附圖對(duì)實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是示出放射線(xiàn)攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示例的圖；
[0009]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的放射線(xiàn)攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的電路圖；
[0010]圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的放射線(xiàn)攝像設(shè)備的時(shí)序圖；
[0011]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的放射線(xiàn)攝像設(shè)備的讀出電路和支撐基板之間的連接的示例的圖；
[0012]圖5A?5C是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的放射線(xiàn)攝像設(shè)備的像素的結(jié)構(gòu)的示例的圖；
[0013]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的放射線(xiàn)攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的電路圖；
[0014]圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的放射線(xiàn)攝像設(shè)備的時(shí)序圖；
[0015]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的放射線(xiàn)攝像設(shè)備的像素的結(jié)構(gòu)的示例的圖；
[0016]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的放射線(xiàn)攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的電路圖；
[0017]圖10是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的放射線(xiàn)攝像設(shè)備的時(shí)序圖；
[0018]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的放射線(xiàn)攝像設(shè)備的變形例的結(jié)構(gòu)的電路圖；
[0019]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的放射線(xiàn)攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的電路圖；
[0020]圖13是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的放射線(xiàn)攝像設(shè)備的時(shí)序圖；
[0021]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的放射線(xiàn)攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的電路圖；
[0022]圖15是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的放射線(xiàn)攝像設(shè)備的時(shí)序圖；以及
[0023]圖16是示出放射線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]第一實(shí)施例
[0025](a)放射線(xiàn)攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)
[0026]將參考圖1?5C來(lái)說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的放射線(xiàn)攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)。放射線(xiàn)攝像設(shè)備200包括安裝有至少包含第一像素101和第二像素(檢測(cè)像素)121的傳感器部的支撐基板100。第二像素是檢測(cè)像素。第一像素101是輸出要被轉(zhuǎn)換成放射線(xiàn)圖像的信號(hào)的像素，并且包括轉(zhuǎn)換元件102和開(kāi)關(guān)元件103。檢測(cè)像素121是除了輸出要被轉(zhuǎn)換成放射線(xiàn)圖像的信號(hào)外、還輸出用于判斷放射線(xiàn)照射的有無(wú)(即，存在或不存在)并且判斷放射線(xiàn)曝光劑量(放射線(xiàn)劑量)的信號(hào)的像素。除轉(zhuǎn)換元件102和開(kāi)關(guān)元件103外，檢測(cè)像素121還包括檢測(cè)元件122和該檢測(cè)元件所用的開(kāi)關(guān)元件123。放射線(xiàn)攝像設(shè)備200包括檢測(cè)部223，其中該檢測(cè)部223包括用于驅(qū)動(dòng)傳感器部的驅(qū)動(dòng)電路221和用于將來(lái)自傳感器部的電氣信號(hào)作為圖像數(shù)據(jù)輸出的讀出電路222。驅(qū)動(dòng)電路221控制支撐基板100內(nèi)所配置的各開(kāi)關(guān)元件的選擇狀態(tài)和非選擇狀態(tài)。
[0027]如圖2所示，讀出電路222包括圖像信號(hào)輸入端子107、第一信號(hào)輸入端子120和第二信號(hào)輸入端子117。讀出電路222包括在判斷放射線(xiàn)照射的有無(wú)的情況下進(jìn)行工作的第一信號(hào)處理電路和在判斷放射線(xiàn)劑量的情況下進(jìn)行工作的第二信號(hào)處理電路。更具體地，在讀出電路222中，圖像信號(hào)輸入端子107或第二信號(hào)輸入端子117連接至各運(yùn)算放大器150的反相輸入端子。運(yùn)算放大器150或154的反相輸入端子經(jīng)由反饋電容器連接至輸出端子，并且其非反相輸入端子連接至任意的固定電位，以使得該電路用作電荷電壓轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器153經(jīng)由采樣保持電路151和多路復(fù)用器152連接至運(yùn)算放大器150的后級(jí)。利用A/D轉(zhuǎn)換器153將來(lái)自圖像信號(hào)輸入端子107和第二信號(hào)輸入端子117的信號(hào)電荷轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。同樣，在讀出電路222中，第一信號(hào)輸入端子120連接至運(yùn)算放大器154的反相輸入端子。A/D轉(zhuǎn)換器157經(jīng)由采樣保持電路155和多路復(fù)用器156連接至運(yùn)算放大器154的后級(jí)。利用A/D轉(zhuǎn)換器157將來(lái)自第一信號(hào)輸入端子120的信號(hào)電荷轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
[0028]在本實(shí)施例中，將被配置為對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理的電路分開(kāi)，以使得利用A/D轉(zhuǎn)換器153處理來(lái)自圖像信號(hào)輸入端子107和第二信號(hào)輸入端子117的輸出，并且利用A/D轉(zhuǎn)換器157處理來(lái)自第一信號(hào)輸入端子120的輸出。在本實(shí)施例中，從第一信號(hào)輸入端子120至A/D轉(zhuǎn)換器157的電路與第一信號(hào)處理電路相對(duì)應(yīng)并且安裝在印刷板503上。另外，在本實(shí)施例中，從圖像信號(hào)輸入端子107和第二信號(hào)輸入端子117至A/D轉(zhuǎn)換器153的電路與第二信號(hào)處理電路相對(duì)應(yīng)并且安裝在柔性基板502所配置的集成電路501上。第二信號(hào)處理電路單獨(dú)處理來(lái)自檢測(cè)信號(hào)線(xiàn)110的信號(hào)并且將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。放射線(xiàn)攝像設(shè)備200還包括:信號(hào)處理部224，用于對(duì)來(lái)自檢測(cè)部223的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和輸出；以及控制電路225，用于向各構(gòu)成元件供給控制信號(hào)以控制檢測(cè)部223的操作。放射線(xiàn)攝像設(shè)備200還包括用于向各電路供給偏置電壓和電力的電源電路226。信號(hào)處理部224從讀出電路222接收?qǐng)D像信號(hào)線(xiàn)106或檢測(cè)信號(hào)線(xiàn)110的信息，并且將該信息發(fā)送至控制計(jì)算機(jī)(未示出)或控制電路225。該控制計(jì)算機(jī)(未示出)或控制電路225將基于該信息的控制信號(hào)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)電路221或外部放射線(xiàn)發(fā)生器227?？蛇x地，外部放射線(xiàn)發(fā)生器227可以獲取控制電路225的信息并且控制放射線(xiàn)發(fā)生。
[0029]電源電路226包括調(diào)節(jié)器電路，其中該調(diào)節(jié)器電路從外部電源或內(nèi)部電池(未示出)接收電力并將所需電力供給至傳感器部、驅(qū)動(dòng)電路221和讀出電路222等。注意，盡管利用一個(gè)塊示