專利名稱：射線成像裝置、其驅(qū)動(dòng)方法及射線成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于執(zhí)行所謂偏移校正的射線成像裝置、其驅(qū)動(dòng)方 法、以及射線成像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來， 一般來講已經(jīng)公知這樣一種射線成像裝置，該射線成像 裝置包括基于絕緣子結(jié)構(gòu)諸如玻璃基板上的非晶硅和多晶硅的平板型 區(qū)域傳感器，該平板型區(qū)域傳感器具有布置為矩陣的像素，該像素包括轉(zhuǎn)換元件和TFT。在這種射線成像裝置中，射線比如由轉(zhuǎn)換元件照 射的X射線被轉(zhuǎn)換為電荷，并且被轉(zhuǎn)換的電荷通過使用充當(dāng)由驅(qū)動(dòng)控 制單元控制的開關(guān)元件的TFT而進(jìn)行矩陣驅(qū)動(dòng)，使得基于電荷的電信 號(hào)被讀取，并且被讀出到電路單元。通過進(jìn)行上述操作，可以通過從讀出電路單元輸出的電信號(hào)獲得 對(duì)象圖像，但是此圖像(從讀出電路單元輸出的電信號(hào))包括由區(qū)域 傳感器和讀出電路單元產(chǎn)生的偏移分量。由于通過實(shí)際放射射線而被 射線拍攝的圖像包括上述偏移分量，所以需要執(zhí)行偏移校正，以便從 射線拍攝的圖像中去除偏移分量。至此，這種偏移校正的執(zhí)行大體分為兩種方法。第一種偏移校正 方法是事先獲得用于偏移的圖像數(shù)據(jù)的方法。在這種方法中，通過使 用驅(qū)動(dòng)電路單元和讀出電路單元，從區(qū)域傳感器讀出在射線或基于射 線的光沒有入射到區(qū)域傳感器的狀態(tài)下基于像素中積累的電荷的電信 號(hào)，從而獲得用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)FO。這樣獲得的用于偏移校正 的圖像數(shù)據(jù)FO被存儲(chǔ)在用于偏移的圖像存儲(chǔ)器中。當(dāng)以此方式事先獲 得用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)使用ROM作為用于偏移的圖 像存儲(chǔ)器的情況，
此后，每當(dāng)包括對(duì)象圖像信息的射線或基于該射線的光入射時(shí)， 就對(duì)區(qū)域傳感器、驅(qū)動(dòng)電路單元、以及讀出電路單元執(zhí)行讀取動(dòng)作。此時(shí)，對(duì)于每次射線拍攝，射線圖像數(shù)據(jù)Xn被存儲(chǔ)在射線圖像存儲(chǔ)器 中。在算術(shù)運(yùn)算單元中，執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算處理，比如從射線圖像數(shù)據(jù)Xn 中減去用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)FO，并且經(jīng)過算術(shù)運(yùn)算處理的圖像數(shù) 據(jù)顯示在顯示單元比如監(jiān)視器中。在上述常規(guī)示例中，由于事先獲得用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)FO， 所以沒有必要為每次射線拍攝都獲得用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)，并且 這在執(zhí)行快速射線拍攝時(shí)是有優(yōu)勢(shì)的。然而，通常廣泛公知，平板型 區(qū)域傳感器中的偏移分量經(jīng)常由于比如時(shí)間的變化、溫度的變化、成 像滯后(由于在前幀的光學(xué)滯后而引起的效果)、以及缺陷像素的變 化等因素而改變。當(dāng)上述區(qū)域傳感器的偏移分量中發(fā)生變化時(shí)，基于事先存儲(chǔ)的用 于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)的校正方法在圖像質(zhì)量方面有不足，而且經(jīng)常 導(dǎo)致故障。也就是說，在這種情況中，偏移校正經(jīng)常具有降低射線圖 像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的消極影響。因此，在第二種偏移校正方法中，每次執(zhí)行射線或者基于該射線 的光的放射時(shí)，換言之，每次為射線圖像進(jìn)行射線拍攝時(shí)，都獲得射 線圖像數(shù)據(jù)Xn和用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)Fn兩者以便執(zhí)行偏移校正。 在這種方法中，在區(qū)域傳感器處放射射線或基于該射線的光，并且此 后，執(zhí)行射線圖像數(shù)據(jù)X1的讀出，并且將此射線圖像數(shù)據(jù)X1存儲(chǔ)在射 線圖4象存儲(chǔ)器中。然后，在射線或基于該射線的光未入射到區(qū)域傳感 器的狀態(tài)下，獲得用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)F1，并且將用于偏移校正 的此圖像數(shù)據(jù)F1存儲(chǔ)在用于偏移的圖像存儲(chǔ)器中。每次當(dāng)以這種方式 重寫存儲(chǔ)在用于偏移的圖像存儲(chǔ)器中的內(nèi)容時(shí)，使用RAM。此后，每當(dāng)在操作單元中執(zhí)行射線拍攝時(shí)，執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算處理， 比如從射線圖像數(shù)據(jù)Xn中減去用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)Fn，并且經(jīng)過 算術(shù)運(yùn)算處理的圖像數(shù)據(jù)顯示在顯示單元比如監(jiān)視器中。例如，日本 專利申請(qǐng)?zhí)亻_No. 2002-301053公開了一種射線成像裝置，其在不放射
射線或基于該射線的光期間，通過使用以與射線圖像數(shù)據(jù)的輸出相同 的時(shí)間間隔獲得的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行偏移校正。在此第二種偏移校正方法中，可以防止由改變引起的用于偏移校 正的圖像數(shù)據(jù)的波動(dòng)，這種改變諸如是上述時(shí)間的變化、溫度的變化、 成像滯后、以及缺陷像素的變化，并且避免射線圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量 的降低。然而，另一方面，在第二種偏移校正方法中，由于其采用與像數(shù)據(jù):所以其難以執(zhí)行快速射線:攝。 發(fā)明內(nèi)容在上述第一中偏移校正方法中，由于不可能校正時(shí)間的變化、溫 度的變化、成像滯后(光學(xué)滯后)、以及缺陷像素的變化的影響，所 以導(dǎo)致圖像質(zhì)量不好。一些平板型區(qū)域傳感器的特征在于偏移分量隨時(shí)間而波動(dòng)或者 受在前幀的光學(xué)滯后的影響。特別地，在這種情況下，偏移^^量的波 動(dòng)在靜止圖像射線拍攝模式中幾乎不導(dǎo)致問題，但是在以低射線量長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)射線拍攝的透視模式(fluoroscopic mode)中，產(chǎn)生在持續(xù) 射線拍攝的同時(shí)圖像數(shù)據(jù)劣化的故障。此外，在笫二偏移校正方法中，由于采用與獲得射線圖像數(shù)據(jù)所 需時(shí)間相同的時(shí)間來獲得用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)，所以已經(jīng)不能改 善比如透視的連續(xù)射線拍攝的速率。在第二種偏移校正方法中，射線拍攝的實(shí)質(zhì)速率(幀速率)減半， 并且存在不能確保用于射線拍攝所必需的速率(幀速率)的情況。例 如當(dāng)射線拍攝裝置用于醫(yī)療中的診斷時(shí)，射線拍攝的速率的降低不能 被忽略，并且特別地，在對(duì)兒童的透視射線拍攝中這可能導(dǎo)致大問題。也就是，在常規(guī)射線成像裝置中，當(dāng)執(zhí)行偏移校正時(shí)，已經(jīng)存在 難以執(zhí)行快速射線拍攝而不降低射線圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的問題?？紤]上述問題而作出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是當(dāng)執(zhí)行偏移校 正時(shí)實(shí)現(xiàn)快速射線拍攝而不降低射線圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量。
本發(fā)明的射線成像裝置包括區(qū)域傳感器，其配置有布置成矩陣 的像素，其中像素具有用于將入射的射線轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的轉(zhuǎn)換元件； 驅(qū)動(dòng)電路單元，其將驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加給驅(qū)動(dòng)線，并且驅(qū)動(dòng)共同連接到驅(qū) 動(dòng)線的多個(gè)像素；讀出電路單元，其從被驅(qū)動(dòng)電路單元驅(qū)動(dòng)的像素讀 出電信號(hào)并且輸出該信號(hào)作為圖像數(shù)據(jù)；處理單元，用于執(zhí)行基于用 于校正的部分圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生用于校正的圖像數(shù)據(jù)的處理，其中在沒有 入射射線的區(qū)域傳感器中的多個(gè)像素中的 一個(gè)或多個(gè)像素被驅(qū)動(dòng)電路 單元驅(qū)動(dòng)并且其它像素不被驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，由讀出電路從該一 個(gè)或多個(gè)像素讀出該用于校正的部分圖像數(shù)據(jù)作為電信號(hào)，然后該用 于校正的部分圖像數(shù)據(jù)從讀出電路輸出；以及，算術(shù)運(yùn)算單元，用于使用用于校正的圖像數(shù)據(jù)對(duì)射線圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算處理，其中基 于入射射線，讀出電路從由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的像素讀出射線圖像數(shù)據(jù)作 為電信號(hào)，然后該射線圖像數(shù)據(jù)從讀出電路輸出。本發(fā)明的射線成像系統(tǒng)包括用于生成射線的射線生成器和射線 成像裝置，并且以射線生成器生成的射線入射區(qū)域傳感器。本發(fā)明提供一種射線成像裝置的驅(qū)動(dòng)方法，該裝置包括區(qū)域傳 感器，其配置有布置成矩陣的像素，每個(gè)像素具有用于將入射的射線 轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的轉(zhuǎn)換元件；驅(qū)動(dòng)電路單元，用于將驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加給驅(qū) 動(dòng)線，并且驅(qū)動(dòng)共同連接到驅(qū)動(dòng)線的多個(gè)像素；以及讀出電路單元， 其從被驅(qū)動(dòng)電路單元驅(qū)動(dòng)的像素讀出電信號(hào)并且輸出該信號(hào)作為圖像 數(shù)據(jù)，該方法包括從讀出電路單元輸出射線圖像數(shù)據(jù)的步驟，其中 基于入射射線，讀出電路從被驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的像素讀出該射線圖像數(shù) 據(jù)作為電信號(hào)，然后該射線圖像數(shù)據(jù)從讀出電路輸出；從讀出電路單 元輸出用于校正的部分圖像數(shù)據(jù)的步驟，其中在沒有入射射線的區(qū)域 傳感器中的多個(gè)像素中的一個(gè)或多個(gè)像素被驅(qū)動(dòng)電路單元驅(qū)動(dòng)并且其 它像素不被驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，由讀出電路從該一個(gè)或多個(gè)像素讀 出該用于校正的部分圖像數(shù)據(jù)作為電信號(hào)，然后該用于校正的部分圖 像數(shù)據(jù)從讀出電路輸出；通過使用用于校正的部分圖像數(shù)據(jù)而生威用 于校正的圖像數(shù)據(jù)的步驟；以及通過使用用于校正的圖像數(shù)據(jù)而對(duì)射 線圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算處理的步驟。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)執(zhí)行偏移校正 時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)快速射線拍攝而不降低射線圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量。本發(fā)明的其它特征將從以下參考附圖而對(duì)示例性實(shí)施例的描述 中顯而易見。


圖l是根據(jù)第一實(shí)施例的x射線成像系統(tǒng)(射線成像系統(tǒng))的示意性框圖。圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的區(qū)域傳感器和讀 出電路單元的詳細(xì)配置的示意圖。圖3是示出區(qū)域傳感器的驅(qū)動(dòng)方法的一個(gè)示例的時(shí)序圖。圖4A是示出根據(jù)第 一實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法的時(shí)序圖。圖4B是示出根據(jù)第一實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的該驅(qū)動(dòng)方法的 時(shí)序圖。圖5是示出根據(jù)第一實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法的流程圖。圖6是在根據(jù)第一實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)中包括區(qū)域傳感器的 像素的示意性截面圖。圖7是示出根據(jù)笫二實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法的時(shí)序圖。圖8是根據(jù)第三實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的示意性框圖。 圖9A是示出根據(jù)第三實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法的時(shí)序圖。圖9B是示出根據(jù)第三實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法的時(shí)序圖。圖IO是示出根據(jù)第四實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)(射線成像系統(tǒng)) 的區(qū)域傳感器和讀出電路單元的詳細(xì)配置的示意圖。圖11是在根據(jù)第四實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)中包括區(qū)域傳感器的
像素的示意性截面圖。圖12是根據(jù)第五實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)(射線成像系統(tǒng))的示 意性框圖。
具體實(shí)施方式
以下將參考附圖描述本發(fā)明的各種實(shí)施例。附帶提及，在以下描 述的本發(fā)明的各種實(shí)施例中，盡管示出了其中應(yīng)用X射線作為射線的 示例，但是根據(jù)本發(fā)明的射線不限于X射線，還包括電磁波、ct射線、 P射線、和Y射線。 (第一實(shí)施例)以下，將通過使用圖l-6詳細(xì)描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖l是 根據(jù)第一實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)(射線成像系統(tǒng))的示意性框圖。 根據(jù)本實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)包括X射線成像裝置(射線成像裝置) 100和X射線生成器(射線生成器)200。本發(fā)明的X射線成像裝置100包括控制單元101、區(qū)域傳感器102、 驅(qū)動(dòng)電路單元103、讀出電路單元104、以及包括第一開關(guān)SW1、第二 開關(guān)SW2、以及第三開關(guān)SW3的開關(guān)組。此外，X射線成像裝置100包 括用于偏移的第一圖像存儲(chǔ)器105、用于偏移的第二圖像存儲(chǔ)器106、 射線圖像存儲(chǔ)器107、用于合成用于偏移校正的圖像的處理單元108、 算術(shù)運(yùn)算單元109、以及顯示單元IIO。在本實(shí)施例中，存儲(chǔ)器105、 106 和107、處理單元108、以及算術(shù)運(yùn)算單元109包括圖像處理單元?？刂茊卧?01控制驅(qū)動(dòng)電路單元103、讀出電路單元104、笫一開 關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3以及X射線生成器200的動(dòng)作。 區(qū)域傳感器102具有布置為矩陣的像素，所述像素包括用于將射線轉(zhuǎn)換 為電荷的轉(zhuǎn)換元件，以及作為開關(guān)元件用于傳遞基于轉(zhuǎn)換后的電荷的 電信號(hào)的TFT。驅(qū)動(dòng)電路單元103例如包括移位寄存器，并且將驅(qū)動(dòng)信 號(hào)給予區(qū)域傳感器102內(nèi)配置的TFT的柵極用于驅(qū)動(dòng)區(qū)域傳感器102內(nèi) 的像素，并且執(zhí)行區(qū)域傳感器102的驅(qū)動(dòng)。讀出電路單元104從被驅(qū)動(dòng) 電路單元103驅(qū)動(dòng)的像素讀出基于每個(gè)轉(zhuǎn)換元件處生成的電荷的電信
號(hào)，并且輸出該信號(hào)作為圖像數(shù)據(jù)。
用于偏移的第一圖像存儲(chǔ)器105是用于存儲(chǔ)來自由驅(qū)動(dòng)電路單元 103選擇和部分驅(qū)動(dòng)的區(qū)域傳感器102內(nèi)部的第一像素組的用于偏移的 第一圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。在本實(shí)施例中，例如，它是用于存儲(chǔ)通過執(zhí)
其中該隔行掃描用于由驅(qū)動(dòng)電路單元103僅選擇和部分掃描奇數(shù)行的 驅(qū)動(dòng)線。用于偏移的第二圖像存儲(chǔ)器106是用于存儲(chǔ)來自由驅(qū)動(dòng)電路單 元103選擇和驅(qū)動(dòng)的區(qū)域傳感器102內(nèi)部的不同于第一像素組的第二圖 像組的用于偏移的圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。在本實(shí)施例中，例如，它是用
據(jù)的存儲(chǔ)器，其中s該隔行掃描用于由驅(qū)^電路單元103僅選擇和部分掃 描偶數(shù)行的柵極。這里，用于偏移校正的第一圖像數(shù)據(jù)和用于偏移校 正的第二圖像數(shù)據(jù)是基于電信號(hào)獲得的用于偏移校正的部分圖像數(shù) 據(jù)，而該電信號(hào)基于在來自X射線生成器200的X射線201未入射到區(qū)域 傳感器102上的狀態(tài)下在像素中積累的電荷。
射線圖像存儲(chǔ)器107是用于存儲(chǔ)相應(yīng)于X射線201而射線拍攝的圖 像數(shù)據(jù)(射線圖像數(shù)據(jù))的存儲(chǔ)器，該X射線201是從X射線生成器200 通過透射過對(duì)象300而放射到區(qū)域傳感器102上的。
第一開關(guān)SW1是用于管理讀出電路單元104和用于偏移的第一圖 像存儲(chǔ)器105之間的連接的開關(guān)。第二開關(guān)SW2是用于管理讀出電路單 元104和用于偏移的圖像存儲(chǔ)器106之間的連接的開關(guān)。第三開關(guān)SW3 是用于管理讀出電路單元104和射線圖像存儲(chǔ)器107之間的連接的開 關(guān)。
處理單元108通過利用存儲(chǔ)在用于偏移的第一圖像存儲(chǔ)器105中 的用于偏移校正的第一圖像數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)在用于偏移的第二圖像存儲(chǔ)器 106中的用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)，執(zhí)行為一個(gè)圖像( 一幀)部分 生成用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)的處理。在本實(shí)施例中，處理單元108 合成用于偏移校正的第一圖像數(shù)據(jù)和用于偏移校正的笫二圖像數(shù)振， 從而為一個(gè)圖像(一幀)部分生成用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)。算術(shù)運(yùn)
成的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)，從而執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算操作比如減法。顯
示單元110例如是顯示媒介比如監(jiān)視器，以顯示由算術(shù)運(yùn)算單元109進(jìn) 行算術(shù)運(yùn)算處理的圖像數(shù)據(jù)。
然后，將描述區(qū)域傳感器102和讀出電路單元104的詳細(xì)配置。圖 2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的區(qū)域傳感器和讀出電路 單元的詳細(xì)配置的示意圖。附帶提及，圖2中示出的電源111例如被配 置在控制單元101中。
區(qū)域傳感器102和驅(qū)動(dòng)電路單元103通過m條(m是正整數(shù))驅(qū)動(dòng) 線Vgl到Vgm連接。此外，區(qū)域傳感器102和讀出電路單元104通過n條 (n是正整數(shù))信號(hào)線Sigl到Sign連接。
區(qū)域傳感器102配置有布置為矩陣的像素102a，其包括轉(zhuǎn)換元件 Sll到Smn和開關(guān)元件T11到Tmn中的各一個(gè)，該轉(zhuǎn)換元件包括PIN型 光電二極管，開關(guān)元件包括由薄膜晶體管(TFT)構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換元 件。也就是說，為區(qū)域傳感器102提供mxn個(gè)像素i02a。此區(qū)域傳感 器102是平板型區(qū)域傳感器，例如，在玻璃基板上以非晶硅作為主要材 料而構(gòu)成。區(qū)域傳感器102還包括比如熒光體的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器(未示出)， 用于將射線在其入射側(cè)進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換變?yōu)楣怆娹D(zhuǎn)換元件可感測(cè)的光。 在本實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器和光電轉(zhuǎn)換元件配置用于將射線轉(zhuǎn)換為電 信號(hào)的轉(zhuǎn)換元件。
通過偏置線Vs從電源111在每個(gè)像素102a的轉(zhuǎn)換元件中的公共電 極側(cè)(圖2中的光電二極管的陰極側(cè))施加偏置電壓。此外，在區(qū)域傳 感器102的行方向中排列的每個(gè)像素102a的開關(guān)元件的柵電極(控制電 極)例如以行為單位共同電連接到驅(qū)動(dòng)線Vgl到Vgm。此外，在區(qū)域 傳感器102的列方向中排列的每個(gè)像素102a的開關(guān)元件具有源電極，其 是例如以列為單位共同電連接到信號(hào)線Sigl到Sign的主電極當(dāng)中的一 個(gè)電極，此外，開關(guān)元件具有漏電極，其是例如以每個(gè)像素電連接到 轉(zhuǎn)換元件的主電極當(dāng)中的其它電極。
讀出電路單元104放大通過信號(hào)線Sigl到Sign從每個(gè)像素102a按
每行并行輸出的電信號(hào)，并且對(duì)它們進(jìn)行串行轉(zhuǎn)換以作為圖像數(shù)據(jù)(數(shù)
字?jǐn)?shù)據(jù))輸出。讀出電路單元104在每條信號(hào)線Sigl到Sign包括在輸入 /輸出端子之間分別設(shè)置有電容Cfl到Cfn和開關(guān)的放大器Al到An,以 及包括開關(guān)和電容CLl到CLn構(gòu)成的采樣保持電路單元。此外，讀出 電路單元104包括模擬多路復(fù)用器104a、緩沖放大器104b、以及A/D轉(zhuǎn) 換器104d。
由放大器Al到An、模擬多路復(fù)用器104a、以及緩沖放大器104b 串行轉(zhuǎn)換后的模擬信號(hào)通過模擬數(shù)據(jù)線104c輸入到A/D轉(zhuǎn)換器104d。 在A/D轉(zhuǎn)換器104d中，輸入模擬信號(hào)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，從而通過數(shù) 字輸出總線104e輸出圖像數(shù)據(jù)(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))。此后，從讀出電路單元 104輸出的圖像數(shù)據(jù)在例如包括存儲(chǔ)器和處理器的圖像處理單元(未示 出)中被處理，并且在顯示單元110中顯示或者存儲(chǔ)在比如硬盤的記錄 介質(zhì)中。
然后，將描述區(qū)域傳感器102的驅(qū)動(dòng)方法。圖3是說明區(qū)域傳感器 102的驅(qū)動(dòng)方法的一個(gè)示例的時(shí)序圖。
當(dāng)受到來自控制單元101的控制而從X射線生成器200放射X射線 201時(shí)，區(qū)域傳感器102的每個(gè)轉(zhuǎn)換元件Sll到Smn生成基于放射的X射 線201的電荷，并且在每個(gè)像素102a中該積累該電荷。此外，通過來自 控制單元101的復(fù)位信號(hào)RC,每個(gè)放大器Al到An中提供的復(fù)位開關(guān)被 接通，并且每個(gè)放大器Al到An的每個(gè)積分電容Cfl到Cfn和每條信號(hào)線 Sigl到Sign被復(fù)位。
隨后，脈沖(驅(qū)動(dòng)信號(hào))從驅(qū)動(dòng)電路單元103被施加到驅(qū)動(dòng)線Vgl， 并且連接到驅(qū)動(dòng)線Vgl的第一行的開關(guān)元件Tll到Tln被接通。結(jié)果， 第一行的轉(zhuǎn)換元件Sll到Sln的電荷通過信號(hào)線Sigl到Sign作為電信號(hào) 被傳遞到讀出電路單元104。
被傳遞到讀出電路單元104的電信號(hào)由連接到每條信號(hào)線Sigl到 Sign的放大器Al到An轉(zhuǎn)換為電壓。隨后，從控制單元101施加采樣保 持信號(hào)SH，并且來自放大器Al到An的輸出通過開關(guān)被采樣保持在電 容CLl到CLn中.此后，以開關(guān)置于非導(dǎo)通狀態(tài)而保持在電容CL1到
CLn中的電壓與來自控制單元101的時(shí)鐘MUX—CLK同步，以便由模擬 多路復(fù)用器104a進(jìn)行串行轉(zhuǎn)換，并且作為模擬信號(hào)通過緩沖放大器 104b輸入到A/D轉(zhuǎn)換器104d。輸入到A/D轉(zhuǎn)換器104b的模擬信號(hào)與來自 控制單元101的時(shí)鐘A/Dj:LK同步以便進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并且根據(jù)A/D轉(zhuǎn) 換器104d的分辨率作為圖像數(shù)據(jù)(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))輸出。
隨后，每個(gè)放大器Al到An的每個(gè)積分電容Cfl到Cfn和每條信號(hào) 線Sigl到Sign由RC信號(hào)再次復(fù)位。此后，脈沖(驅(qū)動(dòng)信號(hào))從驅(qū)動(dòng)電 路單元103被施加到驅(qū)動(dòng)線Vg2，并且第二行的轉(zhuǎn)換元件S21到S2n的電 荷通過第二行的開關(guān)元件T21到T2n被讀出到讀出電路單元104。以類 似的方式，脈沖(驅(qū)動(dòng)信號(hào))從驅(qū)動(dòng)電路單元103被施加到第三行以后 的驅(qū)動(dòng)線，使得從第三轉(zhuǎn)換元件以后生成的電荷作為電信號(hào)被讀出到 讀出電路單元104。結(jié)果，整個(gè)區(qū)域傳感器102的電荷，即一個(gè)圖像(一 幀)部分的圖像信號(hào)被讀出到讀出電路單元104。以如上所述的順序從 讀出電路輸出所讀出的一個(gè)圖像(一幀)部分的圖像信號(hào)，使得獲得 一個(gè)圖像(一幀)部分的射線圖像數(shù)據(jù)(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))。接下來將描述 根據(jù)第一實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法。在此，圖4A和4B是示 出根據(jù)第一實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法的時(shí)序圖。在此，圖 4A示出根據(jù)笫一實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法的概況，并且圖 4B詳細(xì)示出根據(jù)第一實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法，其注意力 集中在驅(qū)動(dòng)電路單元103的驅(qū)動(dòng)線的掃描上。
首先將描述圖4A中示出的時(shí)序圖。在圖4A中從上方開始示出， 來自X射線生成器200的X射線的放射、讀出電路單元104處的讀出、第 一開關(guān)SW1到第三開關(guān)SW3的每個(gè)動(dòng)作、以及顯示單元110中圖像顯示 的每個(gè)定時(shí)。
隨后，當(dāng)放射圖4A中示出的X射線時(shí)，控制單元101如圖2和3中 所述控制驅(qū)動(dòng)電路單元103，并且按順序掃描所有驅(qū)動(dòng)線Vgl到Vgm。 結(jié)果，包括對(duì)象300的圖像數(shù)據(jù)的整個(gè)區(qū)域傳感器102的一幀部分的射 線圖像數(shù)據(jù)X1從讀出電路單元104被輸出。此時(shí)，控制單元101執(zhí)行控 制以接通第三開關(guān)SW3，從而在射線圖像存儲(chǔ)器107中存儲(chǔ)此射線圖像
數(shù)據(jù)X1。
隨后，在射線圖像數(shù)據(jù)X1從讀出電路單元104被輸出后，控制單 元101控制驅(qū)動(dòng)電路單元103，從而從區(qū)域傳感器102內(nèi)部的第一像素組 獲得用于偏移的第一圖像數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，執(zhí)行用于僅驅(qū)動(dòng)奇數(shù) 行的驅(qū)動(dòng)線(奇數(shù)行的驅(qū)動(dòng)線組)的隔行掃描。結(jié)果，基于由作為第 一像素組的奇數(shù)行的像素的多個(gè)轉(zhuǎn)換元件生成的電荷的圖像數(shù)據(jù)從讀 出電路單元104作為用于偏移校正的第一圖像數(shù)據(jù)F1輸出。此時(shí)，控制 單元101執(zhí)行控制以接通第一開關(guān)SW1，從而在用于偏移的第一圖像存 儲(chǔ)器105中存儲(chǔ)用于偏移校正的第一圖像數(shù)據(jù)F1。用于偏移校正的此第 一圖像數(shù)據(jù)F1包括第一像素組的偏移輸出的可變因素和由X射線放射 滯后產(chǎn)生的分量比如成像滯后。
另外，用于偏移的第二圖像存儲(chǔ)器106已經(jīng)存儲(chǔ)了用于偏移校正 的第二圖像數(shù)據(jù)FO，該用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)FO被給予用于 僅驅(qū)動(dòng)作為第二圖像組的偶數(shù)行的驅(qū)動(dòng)線(偶數(shù)行的驅(qū)動(dòng)線組)的隔 行掃描，并且從讀出電路單元104輸出。在射線圖像數(shù)據(jù)X1從讀出電 路單元104輸出之前，從讀出電路單元104輸出用于偏移校正的此第二 圖像數(shù)據(jù)FO。
處理單元108合成存儲(chǔ)在每個(gè)存儲(chǔ)器105和106中的用于偏移校正 的第一圖像數(shù)據(jù)F1和用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)FO，從而生成一個(gè) 圖像部分(一幀部分)的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)(FO+F1)。所述 一個(gè)圖像部分(一幀部分)的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)等價(jià)于整個(gè)區(qū) 域傳感器102的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)。所述用于偏移校正的圖像數(shù) 據(jù)包括區(qū)域傳感器102的時(shí)間的變化和偏移輸出的成像滯后分量。
這里，當(dāng)合成用于偏移校正的第一圖像數(shù)據(jù)F1和用于偏移校正的 第二圖像數(shù)據(jù)FO時(shí)，處理單元108可以在兩個(gè)數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)之一上應(yīng)用 特定系數(shù)。
此后，在算術(shù)運(yùn)算單元109中，通過使用上述用于偏移校正的圖 像數(shù)據(jù)(FO+F1)對(duì)射線圖像數(shù)據(jù)X1進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算處理(在本實(shí)施例 中，執(zhí)行減法處理)，并且在顯示單元110中顯示經(jīng)過算術(shù)運(yùn)算處理的
圖像數(shù)據(jù)。
結(jié)果，顯示在顯示單元110中的圖像數(shù)據(jù)的偏移分量被減去，并
且可以獲得良好的射線圖像數(shù)據(jù)而不降低圖像質(zhì)量。此外，在本實(shí)施 例中，通過執(zhí)行奇數(shù)行的驅(qū)動(dòng)線的隔行掃描而不執(zhí)行所有行的驅(qū)動(dòng)線
的掃描來獲得射線圖像數(shù)據(jù)X1期間用于偏移校正的第 一 圖像數(shù)據(jù)。以
類似的方式，通過執(zhí)行偶數(shù)行的驅(qū)動(dòng)線的隔行掃描而不執(zhí)行所有行的 驅(qū)動(dòng)線的掃描來獲得用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)。結(jié)果，與日本專
利申請(qǐng)?zhí)亻_No. 2002-301053的常規(guī)技術(shù)的示例相比，在射線圖像數(shù)據(jù) Xl期間執(zhí)行的獲取用于偏移校正的第 一圖像數(shù)據(jù)或用于偏移校正的 第二圖像數(shù)據(jù)所需的時(shí)間縮短了1/2,并且還可以實(shí)現(xiàn)加速驅(qū)動(dòng)。 一般 來說，已知以相對(duì)較低的頻率下產(chǎn)生偏移波動(dòng)和成像滯后的效果。因
的獲取:例如，通過被分割為奇數(shù)行的驅(qū)動(dòng)線的隔行掃描和偶數(shù)行的
驅(qū)動(dòng)線的隔行掃描執(zhí)行該獲取，并且實(shí)際上不產(chǎn)生實(shí)際問題。
隨后，當(dāng)再次放射X射線時(shí)，如圖2和3所述，通過來自控制單元 101的控制按順序重新掃描所有驅(qū)動(dòng)線Vgl到Vgm。結(jié)果，從讀出電路 單元104輸出包括對(duì)象300的圖像數(shù)據(jù)在內(nèi)的整個(gè)區(qū)域傳感器102的一 幀部分的射線圖像數(shù)據(jù)X2。此時(shí)，控制單元101執(zhí)行控制以接通第三 開關(guān)SW3，從而在射線圖像存儲(chǔ)器107中存儲(chǔ)此射線圖像數(shù)據(jù)X2。
隨后，在從讀出電路單元104輸出射線圖像數(shù)據(jù)X2之后，控制單 元101控制驅(qū)動(dòng)電路單元103，從而從區(qū)域傳感器102內(nèi)的第二像素組獲 得用于偏移的第二圖像數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，執(zhí)行用于僅驅(qū)動(dòng)偶數(shù)行 的驅(qū)動(dòng)線的隔行掃描。結(jié)果，從讀出電路單元104輸出圖像數(shù)據(jù)作為用 于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)F2，該圖像數(shù)據(jù)基于在作為第二像素組的 偶數(shù)行的多個(gè)像素的轉(zhuǎn)換元件處生成的電荷。此時(shí)，控制單元101執(zhí)行 控制以接通第二開關(guān)SW2，從而在用于偏移的第二圖像存儲(chǔ)器106中存 儲(chǔ)用于偏移校正的此第二圖像數(shù)據(jù)F2。
處理單元合成存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器105和106的每一個(gè)中的用于偏移校 正的第一圖像數(shù)據(jù)F1和用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)F2，從而更新用
于一個(gè)圖像部分(一幀部分)的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)(Fl + F2)。 此后，在算術(shù)運(yùn)算單元109中，通過使用更新過的用于一個(gè)圖像部分(一 幀部分)的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)(Fl + F2),射線圖像數(shù)據(jù)X2 進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算處理，并且算術(shù)運(yùn)算處理之后的圖像數(shù)據(jù)顯示在顯示單 元110比如監(jiān)視器中。
此后，以類似的方式，執(zhí)行射線圖像數(shù)據(jù)X3、 X4和X5的獲取， 并且執(zhí)行每個(gè)射線圖像數(shù)據(jù)的偏移校正。
然后，通過使用圖4B，將更詳細(xì)地描述在本實(shí)施例中要執(zhí)行的驅(qū) 動(dòng)線的掃描。附帶提及，在圖4B中，由于將注意力集中在驅(qū)動(dòng)電路單 元103中的動(dòng)作和開關(guān)SW1、 SW2和SW3中的每一個(gè)的動(dòng)作上，所以省 略讀出電路單元104的動(dòng)作。
在圖4B中示出的是連接到驅(qū)動(dòng)電路單元103的驅(qū)動(dòng)線是Vgl到 Vg8共8條的情況。但是，這是權(quán)宜之計(jì)，并且在實(shí)際上，提供遠(yuǎn)多于 8條的驅(qū)動(dòng)線。
如圖4B中所示，在本實(shí)施例中，當(dāng)從作為第二像素組的偶數(shù)行的 像素獲得用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)FO、 F2、 F4……時(shí)，執(zhí)行用于 僅部分地選擇和驅(qū)動(dòng)每個(gè)偶數(shù)行的驅(qū)動(dòng)線的隔行掃描。此時(shí)通過第二 開關(guān)SW2接通，用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在包括RAM等的 用于偏移的第二圖像存儲(chǔ)器106中。此外，當(dāng)獲得來自作為第一像素組 的奇數(shù)行的像素的用于偏移校正的第一圖像數(shù)據(jù)F1、 F3、 F5……時(shí)， 執(zhí)行用于僅部分地選擇和驅(qū)動(dòng)每個(gè)奇數(shù)行的驅(qū)動(dòng)線的隔行掃描。此時(shí) 通過第 一開關(guān)SW1接通，用于偏移校正的第 一 圖像數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在包括 RAM等的用于偏移校正的第一圖^^儲(chǔ)器105中。
根據(jù)上述描述，盡管假設(shè)算術(shù)運(yùn)算單元109僅執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算處理， 但是算術(shù)運(yùn)算單元109的功能不限于此，并且可以進(jìn)一步被配置以執(zhí)行 復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算處理，比如靈敏度校正。
在本實(shí)施例中，通過掃描偶數(shù)行的驅(qū)動(dòng)線而獲得的用于偏移校正 的第二圖像數(shù)據(jù)FO、 F2、 F4……和通過掃描奇數(shù)行的驅(qū)動(dòng)線而獲得的 用于偏移校正的第一圖像數(shù)據(jù)F1、 F3、 F5……是不同的，準(zhǔn)確說是在
存儲(chǔ)時(shí)間上不同。在這種情況下，暗電流的累積量導(dǎo)致的偏移分量有 時(shí)改變?？紤]到這一點(diǎn)，當(dāng)一個(gè)圖像(一幀)部分的用于偏移校正的
圖像數(shù)據(jù)在處理單元108中生成時(shí)，優(yōu)選地執(zhí)行校正用于偏移校正的第 一圖像數(shù)據(jù)和用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)時(shí)間的處理。優(yōu)選
此處理，可以考慮通過例如對(duì)它們之二或二者應(yīng)用特定系數(shù)而執(zhí)行存 儲(chǔ)時(shí)間的校正。此外，當(dāng)每條驅(qū)動(dòng)線(每行)之間的存儲(chǔ)時(shí)間不同時(shí)， 優(yōu)選地執(zhí)行處理以按每行為單位校正不同存儲(chǔ)時(shí)間。 一般來說，當(dāng)類 似于透視射線拍攝，以高速度比如30fps執(zhí)行射線拍攝時(shí)，用于偏移校 正的第一圖像數(shù)據(jù)或用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)的獲取時(shí)的存儲(chǔ)時(shí) 間和射線圖像數(shù)據(jù)的獲取時(shí)的存儲(chǔ)時(shí)間之間的差通常不產(chǎn)生問題。
圖5是示出根據(jù)第一實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法的流程 圖。在來自控制單元101的控制下執(zhí)行此圖5中示出的處理。
首先，在步驟SIOI，為了在射線或基于該射線的光未入射到區(qū)域 傳感器102上的狀態(tài)沖讀出基于在像素102a中積累的電荷的電信號(hào)，執(zhí) 行用于僅驅(qū)動(dòng)作為第二像素組的偶數(shù)行的驅(qū)動(dòng)線的隔行掃描。通過此 隔行掃描，用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)FO從讀出電路單元104輸出， 并且這被存儲(chǔ)在用于偏移的第二圖像存儲(chǔ)器106中。
隨后，在步驟S102，從X射線生成器200放射X射線201。
隨后，在步驟S103，如圖2和3中所述，掃描所有驅(qū)動(dòng)線，從而從 讀出電路單元104輸出射線圖像數(shù)據(jù)X1 ，并且這被存儲(chǔ)在射線圖像存 儲(chǔ)器107中。
隨后，在步驟S104，為了在射線或基于該射線的光未入射到區(qū)域 傳感器102上的狀態(tài)中讀出基于在像素102a中積累的電荷的電信號(hào)，執(zhí) 行用于僅驅(qū)動(dòng)作為第一像素組的奇數(shù)行的驅(qū)動(dòng)線的隔行掃描。通過此 隔行掃描，用于偏移校正的第一圖像數(shù)據(jù)F1從讀出電路單元104輸出， 并且這被存儲(chǔ)在用于偏移的第 一 圖像存儲(chǔ)器105中。
在步猓S105，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器105和106中的用于偏移校正的第一圖 像數(shù)據(jù)F1和用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)FO由處理單元合成，從而產(chǎn)
生用于一個(gè)圖像(一幀)部分的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)(F0+F1)。 在步驟S106，在算術(shù)運(yùn)算單元109中，執(zhí)行減法處理，該減法處
理從射線圖像數(shù)據(jù)X1中減去在步驟S105生成的一個(gè)圖像部分的用于
偏移校正的圖像數(shù)據(jù)(FO + F1)。
隨后，在步驟S107，在顯示單元110中顯示在步驟S106經(jīng)過減法
處理的射線圖像數(shù)據(jù)X1。
隨后，在步驟S108，從X射線生成器200再次放射X射線201。 隨后，在步驟S109,類似步驟S103地掃描所有驅(qū)動(dòng)線，從而從讀
出電路單元104輸出射線圖像數(shù)據(jù)X2，并且這被存儲(chǔ)在射線圖像存儲(chǔ)
器107中。
在步驟SllO，類似于步驟SIOI，為了在射線或基于該射線的光未 入射到區(qū)域傳感器102上的狀態(tài)中讀出基于在像素102a中積累的電荷 的電信號(hào)，執(zhí)行用于僅驅(qū)動(dòng)作為第二像素組的偶數(shù)行的驅(qū)動(dòng)線的隔行 掃描.通過此隔行掃描，用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)F2從讀出電路 單元104輸出，并且這被存儲(chǔ)在用于偏移的第二圖像存儲(chǔ)器106中。
在步驟Slll，類似于步驟S105，用于偏移校正的笫一圖像數(shù)據(jù)F1 和用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)F2在處理單元108中被合成，并且生成 一個(gè)圖像(一幀)部分的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)(Fl+F2)。
隨后，在步驟S112，類似于步驟S106，在算術(shù)運(yùn)算單元109中， 執(zhí)行減法處理，該減法處理用于從射線圖像數(shù)據(jù)X2中減去在步驟S111 生成的一個(gè)圖像(一幀)部分的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)(Fl + F2 )。
隨后，在步驟S113，在顯示單元110中顯示在步驟S112經(jīng)過減法 處理的射線圖像數(shù)據(jù)X2。
此后，對(duì)于之后的射線圖像數(shù)據(jù)X3，近似地重復(fù)與步驟S101到步 驟S113的處理相同的處理。
接下來，將描述包括區(qū)域傳感器102的像素102a的結(jié)構(gòu)。在本實(shí) 施例中，使用平板型區(qū)域傳感器作為區(qū)域傳感器。圖6是在根據(jù)第一實(shí) 施例的X射線成像系統(tǒng)中包括區(qū)域傳感器102的像素102a的示意性截 面圖。
如圖6中所示，像素102a包括在絕緣基板比如玻璃基板201上依次 形成的第一導(dǎo)電層202、絕緣層203、半導(dǎo)體層204、 n型半導(dǎo)體層205、 以及第二導(dǎo)電層206。此外，在第二導(dǎo)電層206上，依次形成p型半導(dǎo)體 層207、半導(dǎo)體層208、 n型半導(dǎo)體層209、第三導(dǎo)電層210和保護(hù)層211。 此外，在保護(hù)層211上，貫穿粘合層212而布置熒光層(波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器) 213。在此，例如由非晶硅作為主要材料形成半導(dǎo)體層204、 n型半導(dǎo)體 層205、 p型半導(dǎo)體層207、半導(dǎo)體層208、以及n型半導(dǎo)體層209。此外， 例如由非晶硅氮化膜形成絕緣層203。此外，由有機(jī)絕緣膜比如非晶硅 氮化膜、非晶硅氧化膜、以及聚酰亞胺形成保護(hù)層211。
包括轉(zhuǎn)換元件S11到Smn的PIN型結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換元件包括第二 導(dǎo)電層206構(gòu)成的下電極和第三導(dǎo)電層210構(gòu)成的上電極，以及被設(shè)置 在這些電極之間的p型半導(dǎo)體層207、半導(dǎo)體層208、以及n型半導(dǎo)體層 209。
開關(guān)元件Tll到Tmn包括由第一導(dǎo)電層202構(gòu)成的柵電極、由第二 導(dǎo)電層206構(gòu)成的源電極或漏電極,以及被設(shè)置在柵電極和源或漏電極 之間的絕緣層203、半導(dǎo)體層204、以及n型半導(dǎo)體層205。
此外，像素102a中的布線部分包括依次層積在玻璃基板201上的 絕緣層203、半導(dǎo)體層204、 n型半導(dǎo)體層205、以及第二導(dǎo)電層206。
在圖6中，因?yàn)槭境隽伺渲糜蠿射線成像裝置的示例，所以在保護(hù) 層211上貫穿粘合層212布置熒光層213。 一般來說，由非晶硅構(gòu)成的光 電轉(zhuǎn)換元件幾乎不被X射線感知。因此，在保護(hù)層211上，貫穿粘合層 212而提供作為用于將X射線轉(zhuǎn)換為可見光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的熒光層 213。在此情況下，作為熒光層213,例如使用釓系或CsI (碘化銫)并 且成長(zhǎng)為柱體。也就是，在此情況下，配置轉(zhuǎn)換元件，其中射線由作 為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的熒光層213和光電轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換為電荷。
在圖6中示出的像素中，透射過對(duì)象300的X射線201入射到熒光層 213上，并且在熒光層213中被轉(zhuǎn)換為可見光。然后，轉(zhuǎn)換后的可見光 進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換元件。將基于在光電轉(zhuǎn)換元件的半導(dǎo)體層208處生成的電 荷的電信號(hào)通過開關(guān)元件(TFT)依次傳遞到讀出電路單元104,并且
被讀出。
根據(jù)第一實(shí)施例，可以執(zhí)行用于降低偏移分量的偏移校正，其中 該偏移分量是由時(shí)間變化、溫度變化、圖像滯后、缺陷像素的變化等 引起的。結(jié)果，可以禁止由偏移分量導(dǎo)致的射線圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量 惡化。此外，根據(jù)第一實(shí)施例，并非每一次射線拍攝對(duì)象的射線照片
時(shí)執(zhí)行所有行的掃描，而是選擇并且部分地掃描區(qū)域傳感器102內(nèi)部的 第一像素組，例如奇數(shù)行的像素組。進(jìn)而，根據(jù)第一實(shí)施例，選擇并 且部分地掃描區(qū)域傳感器102內(nèi)部的第二像素組，例如偶數(shù)行的像素 組.結(jié)果，通過分組獲得用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)所需的用于偏移校 正的部分圖像數(shù)據(jù)。因此，通過射線拍攝一次對(duì)象的射線照片所執(zhí)行 的用于獲取用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)所需的時(shí)間，與日本專利申請(qǐng)?zhí)?開No. 2002-301053中所公開的常規(guī)示例相比可以縮短1/2。因此，也可 以實(shí)現(xiàn)加速射線拍攝?？梢詫?shí)現(xiàn)快速射線拍攝。附帶提及，在本實(shí)施 例中，盡管取奇數(shù)行的多個(gè)像素作為第一像素組，并且取偶數(shù)行的多 個(gè)像素作為第二像素組，但是本發(fā)明不限于此。在獲取連續(xù)的射線圖 像數(shù)據(jù)期間，可以從驅(qū)動(dòng)電路103所選擇和部分驅(qū)動(dòng)的像素組中包括的
數(shù)據(jù)。例如，區(qū)域傳感器內(nèi)的多個(gè)像素被劃分為上部和下部像素組， 并且上半部可以被作為第一像素組，并且下半部分可以被作為第二像 素組。此外，區(qū)域傳感器內(nèi)的多個(gè)像素可以被劃分為四個(gè)組上、下、 左、右組。然而，當(dāng)劃分像素組使得像素組內(nèi)部的像素集中在比如上 和下區(qū)域以及左和右區(qū)域的集中區(qū)域中時(shí)，該像素與其它像素組的段 差(step)變得顯著.出于此原因，優(yōu)選地劃分像素的各組使得每個(gè) 奇數(shù)行和每個(gè)偶數(shù)行的像素組內(nèi)部的像素布置散開。
此外，在本發(fā)明中，盡管處理單元108執(zhí)行用于偏移校正的第一 圖像數(shù)據(jù)和用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)的合成，但是本發(fā)明不限于 此。通過使用用于偏移校正的第一圖像數(shù)據(jù)，其是用于校正的第一部 分圖像數(shù)據(jù)，可以執(zhí)行用于生成一個(gè)圖像(一幀)部分的用于偏移校 正的圖像數(shù)據(jù)的處理。作為替換方案，通過使用用于偏移校正的第二
圖像數(shù)據(jù)，其是用于偏移校正的第二部分圖像數(shù)據(jù)，可以執(zhí)行用于生 成一個(gè)圖像(一幀)部分的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)的處理。例如，
處理單元108可以通過對(duì)用于偏移校正的第一或第二圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi) 插處理，生成一個(gè)圖像(一幀)部分的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)。在 此，內(nèi)插處理意味著執(zhí)行這樣一種處理，其中，例如當(dāng)從奇數(shù)行的像 素獲得用于偏移校正的第一圖像數(shù)據(jù)時(shí)，相應(yīng)于第二線的像素的圖像 數(shù)據(jù)被相應(yīng)于第一線的像素的圖像數(shù)據(jù)取代。此外，它意味著執(zhí)行這 樣一種處理，其中第一線的數(shù)據(jù)和第三線的數(shù)據(jù)被取平均，從而用作 第二線的圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)使用能夠執(zhí)行這種內(nèi)插處理的處理單元108時(shí)， 用于偏移的圖像數(shù)據(jù)有一個(gè)就足夠，從而使得能夠減少存儲(chǔ)的量。
(第二實(shí)施例)
以下，將通過使用圖7描述本發(fā)明的笫二實(shí)施例。第二實(shí)施例是 這樣一種實(shí)施例，其中，由顯示單元110進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像顯示被賦予了重 要性，并且當(dāng)更新射線圖像數(shù)據(jù)和用于偏移的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，顯示單元 IIO的圖像顯示立刻被更新。附帶提及，根據(jù)第二實(shí)施例的X射線成像 系統(tǒng)(射線成像系統(tǒng))的示意性配置對(duì)于根據(jù)圖l所示的笫一實(shí)施例的 X射線成像系統(tǒng)僅給出下列變化。
也就是說，圖1示出的用于偏移的第二圖像存儲(chǔ)器106被集成進(jìn)用 于偏移的第一圖像存儲(chǔ)器105，并且成為用于偏移的圖像存儲(chǔ)器，并且 刪除圖1中示出的第二開關(guān)SW2。在這種情況下，在用于偏移的圖^ 儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)用于偏移校正的第一圖像數(shù)據(jù)和用于偏移校正的第二圖 像數(shù)據(jù)二者的圖像數(shù)據(jù)。此外，在第二實(shí)施例中，圖l中所示的笫三開 關(guān)SW3變?yōu)榈诙_關(guān)SW2。
圖7是示出根據(jù)第二實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法的時(shí)序 圖。在圖7中從上方開始示出，來自X射線生成器200的X射線、讀出電 路單元104處的讀出、第一開關(guān)SW1和第二開關(guān)SW2的每個(gè)動(dòng)作、以及 顯示單元110中顯示圖像的每個(gè)定時(shí)。
當(dāng)放射圖7中所示的X射線并且對(duì)對(duì)象300執(zhí)行射線拍攝時(shí)，控制
單元101控制驅(qū)動(dòng)電路單元103，并且依次掃描所有驅(qū)動(dòng)線Vgl到Vgm。 結(jié)果，從讀出電路單元104輸出整個(gè)區(qū)域傳感器102的一幀部分的射線 圖像數(shù)據(jù)X1，其包括對(duì)象300的圖像數(shù)據(jù)。此時(shí)，控制單元101執(zhí)行控 制以接通第二開關(guān)SW2，從而在射線圖像存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)射線圖像數(shù)據(jù) XI。
隨后，在射線圖像數(shù)據(jù)X1從讀出電路單元104輸出之后，控制單 元101控制驅(qū)動(dòng)電路單元103，從而從區(qū)域傳感器102內(nèi)部的第一像素組 獲得用于偏移的第一圖像數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，執(zhí)行用于僅驅(qū)動(dòng)奇數(shù) 行的驅(qū)動(dòng)線的隔行掃描。結(jié)果，從讀出電路單元104輸出基于由作為第 一像素組的奇數(shù)行像素的多個(gè)轉(zhuǎn)換元件生成的電荷的圖像數(shù)據(jù)，作為 用于偏移校正的第一圖像數(shù)據(jù)F1。此時(shí)，控制單元101執(zhí)行控制以接通 第 一開關(guān)SW1,從而在根據(jù)本實(shí)施例的上述用于偏移的圖像存儲(chǔ)器中 存儲(chǔ)用于偏移校正的第 一 圖像數(shù)據(jù)F1 。
此外，在根據(jù)本實(shí)施例的用于偏移的圖像存儲(chǔ)器中，已經(jīng)存儲(chǔ)了 用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)FO，其被給予用于僅驅(qū)動(dòng)作為第二圖像 組的偶數(shù)行的驅(qū)動(dòng)線的隔行掃描，并且從讀出電路單元104被輸出。此 第二圖像數(shù)據(jù)FO在射線圖像數(shù)據(jù)X1從讀出電路單元104輸出之前從讀 出電路單元104輸出。
處理單元108合成存儲(chǔ)在用于偏移的圖像存儲(chǔ)器中的用于偏移校 正的笫一圖像數(shù)據(jù)Fl和用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)FO，從而生成一 個(gè)圖像部分(一幀部分)的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)(FO + F1)。在 此，在第二實(shí)施例中，處理單元108通過使用從讀出電路單元104輸出 的用于偏移校正的第一實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)F1生成上述一個(gè)圖像部分(一幀 部分)的用于偏移的圖像數(shù)據(jù)(FO + F1)。
算術(shù)運(yùn)算單元109通過使用在處理單元108中實(shí)時(shí)生成的一幀部 分的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)(FO + Fl )執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算處理比如減法， 并且在顯示單元110中顯示經(jīng)過算術(shù)運(yùn)算處理的圖像數(shù)據(jù)。
然后，當(dāng)再次放射X射線并且執(zhí)行射線拍攝對(duì)象300的射線照片 時(shí)，控制單元101控制驅(qū)動(dòng)電路單元103，并且依次掃描所有驅(qū)動(dòng)線Vgl
到Vgm。結(jié)果，從讀出電路單元104輸出包括對(duì)象300的圖像數(shù)據(jù)的整 個(gè)區(qū)域傳感器102的一幀部分的射線圖像數(shù)據(jù)X2。此時(shí)，控制單元IOI 執(zhí)行控制以接通第二開關(guān)SW2,從而在射線圖像存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)此射線 圖像數(shù)據(jù)X2。
此時(shí)，算術(shù)運(yùn)算單元109通過使用在用于偏移的圖像合成單元108 中生成的用于偏移的圖像數(shù)據(jù)(FO + Fl)對(duì)實(shí)時(shí)射線拍攝的射線圖像 數(shù)據(jù)X2執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算處理，并且在顯示單元110中顯示經(jīng)過算術(shù)運(yùn)算 處理的圖像數(shù)據(jù)。
隨后，在射線圖像數(shù)據(jù)X2從讀出電路單元104被輸出之后，控制 單元101控制驅(qū)動(dòng)電路單元103，從而從區(qū)域傳感器102內(nèi)部的第二像素 組獲得用于偏移的第二圖像數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，執(zhí)行用于僅驅(qū)動(dòng)偶 數(shù)行的驅(qū)動(dòng)線的隔行掃描。結(jié)果，從讀出電路單元104輸出基于在作為 第二像素組的偶數(shù)行的多個(gè)像素的多個(gè)轉(zhuǎn)換元件處生成的電荷的圖像 數(shù)據(jù)，作為用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)F2。此時(shí)，控制單元101執(zhí)行 控制以接通第一開關(guān)SW1，從而在根據(jù)本實(shí)施例的上述用于偏移的圖 像存儲(chǔ)器106中存儲(chǔ)用于偏移校正的此第二圖像數(shù)據(jù)F2。
處理單元108合成存儲(chǔ)在用于偏移的存儲(chǔ)器中的用于偏移校正的 第一圖像數(shù)據(jù)F1和用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)F2，從而生成一個(gè)圖 像部分(一幀部分)的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)(F2 + F1)。此時(shí)， 處理單元108通過使用從讀出電路單元104輸出的用于偏移校正的實(shí)時(shí) 第二圖像數(shù)據(jù)F2生成上述的一個(gè)圖像部分(一幀部分)的用于偏移校 正的圖像數(shù)據(jù)(F2 + F1)。
算術(shù)運(yùn)算單元109通過使用在處理單元108中實(shí)時(shí)生成的一個(gè)圖 像部分(一幀部分)的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)(F2 + F1)對(duì)射線圖 像數(shù)據(jù)X2執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算處理，從而在顯示單元110中顯示經(jīng)過算術(shù)運(yùn) 算處理的圖像數(shù)據(jù)。
此后，類似于射線圖像數(shù)據(jù)X2中的偏移校正，執(zhí)行之后的射線圖 像數(shù)據(jù)X3的偏移校正。
根據(jù)笫二實(shí)施例，除了第一實(shí)施例的效果之外，更進(jìn)一步，與圖
4A中示出的第一實(shí)施例的情況相比，顯示單元110可以更實(shí)時(shí)地顯示 經(jīng)過偏移校正的射線圖像數(shù)據(jù)。
(第三實(shí)施例)
此后，將通過使用圖8、 9A和9B描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖8 是根據(jù)第三實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)(射線成像系統(tǒng))的示意性框圖。
器200。
類似于第一實(shí)施例中的X射線成像裝置IOO，第三實(shí)施例中的x射 線成像裝置130包括區(qū)域傳感器102、驅(qū)動(dòng)電路單元103、讀出電路單元 104、射線圖像存儲(chǔ)器107、以及顯示單元IIO。
X射線成像裝置130設(shè)置有基于總共四個(gè)系統(tǒng)A系統(tǒng)到D系統(tǒng)的圖 像存儲(chǔ)器133到136,作為存儲(chǔ)在偏移校正時(shí)使用的每個(gè)像素組的用于 偏移校正的部分圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。對(duì)應(yīng)于這些圖像存儲(chǔ)器133到136 以及射線圖像存儲(chǔ)器107，配置包括第一SW1到第五SW5的開關(guān)組。
此外，為本實(shí)施例提供射線拍攝條件設(shè)置單元132，用于執(zhí)行射 線拍攝條件的設(shè)置?？刂茊卧?31基于射線拍攝條件設(shè)置單元132的設(shè) 置，控制驅(qū)動(dòng)電路單元103、讀出電路單元104、第一開關(guān)SW1到笫五 開關(guān)SW5、以及X射線生成器200的動(dòng)作。
在第三實(shí)施例中，通過來自控制單元131的控制，驅(qū)動(dòng)電路單元 103可以執(zhí)行柵極線Vgl到Vgm中四個(gè)線周期的隔行掃描。此外，控制 單元131根據(jù)在射線拍攝條件設(shè)置單元(實(shí)際上是操作表格)132處設(shè) 置的射線拍攝條件，決定驅(qū)動(dòng)電路單元103中的隔行掃描的數(shù)目。此時(shí)， 控制單元131取決于射線拍攝條件設(shè)置單元132的設(shè)置，可以依次執(zhí)行 驅(qū)動(dòng)線Vgl到Vgm的掃描而不執(zhí)行隔行掃描，從而獲得整個(gè)區(qū)域傳感 器102中的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)。此外，控制單元131根據(jù)在射線 拍攝條件設(shè)置單元132處設(shè)置的射線拍攝條件，執(zhí)行控制以改變從X射 線生成器200放射的X射線201的脈沖周期、其能量以及其強(qiáng)度。
在第三實(shí)施例中，在每個(gè)圖像存儲(chǔ)器133到136中，基本上存儲(chǔ)根
據(jù)區(qū)域傳感器102的四線周期的轉(zhuǎn)換元件的圖像數(shù)據(jù)。在用于偏移的圖 像合成單元137中，合成存儲(chǔ)在每個(gè)存儲(chǔ)器133到136中的用于偏移校正 的每個(gè)部分圖像數(shù)據(jù)，使得生成整個(gè)區(qū)域傳感器102中的用于偏移校正 的圖像數(shù)據(jù)。
接下來將描述根據(jù)第三實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法。圖 9A和9B是示出根據(jù)第三實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法的時(shí)序 圖。在此，圖9A示出根據(jù)第三實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的 概況，并且圖9B示出第三實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法的細(xì)節(jié)， 注意力集中在驅(qū)動(dòng)電路單元103的驅(qū)動(dòng)線掃描上。
在圖9A和9B中示出的示例中，通過一個(gè)接一個(gè)地驅(qū)動(dòng)每條驅(qū)動(dòng) 線Vgl到Vgm的所有柵極線來輸出包括對(duì)象300的圖像數(shù)據(jù)的整個(gè)區(qū) 域傳感器102的射線圖像數(shù)據(jù)。另一方面，每個(gè)像素組的用于偏移校正 的圖像數(shù)據(jù)被輸出到每個(gè)圖像存儲(chǔ)器133到136，其中驅(qū)動(dòng)線在四個(gè)線 周期一個(gè)接一個(gè)地依次驅(qū)動(dòng)，
可以配置本實(shí)施例使得當(dāng)獲得每個(gè)像素組的用于偏移校正的圖 像數(shù)據(jù)時(shí)，控制單元131可以通過射線拍攝條件設(shè)置單元132中設(shè)置的 射線拍攝條件而改變隔行掃描的驅(qū)動(dòng)線數(shù)目。例如，當(dāng)獲得每個(gè)像素 組的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，隔行掃描的驅(qū)動(dòng)線數(shù)目可以從一到 四條線中選擇。通過這種配置，可以根據(jù)對(duì)象300和區(qū)域傳感器102的
像質(zhì)t*、 、，附帶提及，在本實(shí)施例中，當(dāng)按每個(gè)像素組獲得用于偏移校正的 圖像數(shù)據(jù)時(shí)，盡管柵極線以四個(gè)線周期被依次逐一讀出，但是本發(fā)明 不限于此。例如，柵極線可以同時(shí)被掃描k條。在這種情況下，k>l， 并且此外，希望l/k是整數(shù)。此外，允許進(jìn)行這種掃描的驅(qū)動(dòng)電路單元 103可以包括以開始脈沖、移位時(shí)鐘和輸出使能信號(hào)(盡管未示出)輸 入的移位寄存器。
根據(jù)第三實(shí)施例，因?yàn)橐运膫€(gè)線周期執(zhí)行按每個(gè)像素組的用于獲 得用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)的柵極線的掃描，因此除了第一實(shí)施例的
效果，還可以實(shí)現(xiàn)更快速的射線拍攝。此第三實(shí)施例是有效的，特別 是當(dāng)用于偏移的圖像數(shù)據(jù)的時(shí)間變化很小并且需要高速對(duì)兒童進(jìn)行透 視射線拍攝時(shí)。
(第四實(shí)施例)
此后，將通過使用圖10和11描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。根據(jù)第四 實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的示意性框圖與根據(jù)圖1中示出的第一實(shí)施
例的x射線成像系統(tǒng)相同，并且將省略其詳細(xì)描述。
圖IO是示出根據(jù)第四實(shí)施例的x射線成像系統(tǒng)(射線成像系統(tǒng))
的區(qū)域傳感器的詳細(xì)配置和讀出電路單元的示意圖。附帶提及，在控
制單元101中配置圖10中示出的電源141 。
通過PIN型結(jié)構(gòu)形成圖2中所示的第一實(shí)施例中包括像素102a的 轉(zhuǎn)換元件Sll到Smn中的光電轉(zhuǎn)換元件。與此相對(duì)，在圖10中所示的第 四實(shí)施例中包括像素142a的轉(zhuǎn)換元件S11到Smn中的光電轉(zhuǎn)換元件由 MIS型結(jié)構(gòu)形成。此外，區(qū)域傳感器142的每個(gè)像素142a包括非晶硅作 為主要材料。在MIS型光電轉(zhuǎn)換元件的情況下，根據(jù)本發(fā)明的偏移校 正特別有效。
圖ll是根據(jù)笫四實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)中包括區(qū)域傳感器142 的像素142a的示意性框圖。
如圖11中所示，像素142a包括在絕緣基板比如玻璃基板201上依 次形成的第一導(dǎo)電層402、絕緣層403、半導(dǎo)體層404、 n型半導(dǎo)體層405、 第二導(dǎo)電層406、保護(hù)層407、粘合層408、以及熒光層409。在此，例 如由非晶硅作為主要材料形成半導(dǎo)體層404和n型半導(dǎo)體層405。此外， 例如由非晶硅氮化膜形成絕緣層403和保護(hù)層407。
MlS型結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換元件Sll到Smn包括由笫一導(dǎo)電層402構(gòu)成 的下電極、由第二導(dǎo)電層406構(gòu)成的上電極、以及被設(shè)置在這些電極之 間的絕緣層403、半導(dǎo)體層404、以及n型半導(dǎo)體層405。
開關(guān)元件Tll到Tmn包括由第一導(dǎo)電層402構(gòu)成的柵電極、由第二 導(dǎo)電層406構(gòu)成的源電極和漏電極，以及被設(shè)置在柵電極和源或漏電極
之間的絕緣層403、半導(dǎo)體層404、以及n型半導(dǎo)體層405。
此外，像素142a中的布線部分包括依次層積在玻璃基板401上的
絕緣層403、半導(dǎo)體層404、 n型半導(dǎo)體層405、以及第二導(dǎo)電層406, 在圖11中，因?yàn)槭境隽伺渲糜蠿射線成像裝置的示例，所以在保
護(hù)層407上貫穿粘合層408布置熒光層409。在此情況下，作為熒光層
409,例如，使用釓系材料或CsI (碘化銫)作為主要材料。
第一和第四實(shí)施例使得，作為用于將射線轉(zhuǎn)換為電荷的轉(zhuǎn)換元
件，包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器比如熒光體和光電轉(zhuǎn)換元件，而作為光電轉(zhuǎn)換元 件，已經(jīng)應(yīng)用了非晶硅構(gòu)成的PIN型結(jié)構(gòu)和MIS型結(jié)構(gòu)。然而，也可應(yīng) 用如下所述的其它結(jié)構(gòu)。
也就是說，作為轉(zhuǎn)換元件，可以應(yīng)用所謂的直接轉(zhuǎn)換型的光電轉(zhuǎn) 換元件，其吸收射線比如X射線并且直接將射線轉(zhuǎn)換為電荷。作為在 這種情況下的直接轉(zhuǎn)換型的轉(zhuǎn)換元件，該元件例如可以包括，非晶硒、 砷化鎵、磷化鎵、碘化鉛、碘化汞、以及CdTe或CdZnTe作為主要材 料。
此外，除了非晶硅，區(qū)域傳感器中的開關(guān)元件例如可以包括，多 晶硅和有機(jī)材料。此外，在第一到第四實(shí)施例中，假設(shè)驅(qū)動(dòng)電路單元 103包括使用包括晶體硅的集成電路。然而，驅(qū)動(dòng)電路單元103可以包 括使用非晶硅或多晶硅作為材料的移位寄存器。在這種配置中，不需 要單獨(dú)地提供驅(qū)動(dòng)電路單元103，并且這對(duì)于節(jié)約成本是有效的。
(第五實(shí)施例)
以下，將通過使用圖12描述本發(fā)明的第五實(shí)施例。圖12是根據(jù)第 五實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)(射線成像系統(tǒng))的示意性框圖。
例如在圖像傳感器6040內(nèi)設(shè)置第 一到第四實(shí)施例中的區(qū)域傳感 器102 (或142)、驅(qū)動(dòng)電路單元103、以及讀出電路單元104。此外， 例如在圖像處理器6070內(nèi)設(shè)置第 一到第四實(shí)施例中的其它元件，比如 控制單元IOI (或131)、各種類型的存儲(chǔ)器、處理單元108 (或107)、 以及算術(shù)運(yùn)算單元109 (或138).此外，在圖像處理器6070中，執(zhí)行
根據(jù)目的的圖像處理。
此外，圖像處理器6070將經(jīng)過偏移校正的射線圖像數(shù)據(jù)通過通信 線6090根據(jù)需要傳輸?shù)侥z片處理器6100。在膠片處理器6100中，射線 圖像數(shù)據(jù)被顯示在顯示器6081中或記錄在膠片6110中。
可以通過操作存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的RAM和ROM中的程序來實(shí)現(xiàn)構(gòu)成 了根據(jù)上述每個(gè)實(shí)施例的射線成像系統(tǒng)的圖1和圖8的每個(gè)部件，以及 示出射線成像系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法的圖5的每個(gè)步驟。此程序和可由計(jì)算機(jī) 讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)被包括在本發(fā)明中。
特別地，程序被記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)比如CD-ROM中，或者通過各種 類型的傳輸介質(zhì)被提供到計(jì)算機(jī)。作為用于記錄程序的存儲(chǔ)介質(zhì)，除 了 CD-ROM，也可以使用柔性盤、硬盤、磁帶、磁光盤、以及非易失 性存儲(chǔ)卡。另一方面，作為程序的傳輸介質(zhì)，可以使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) (LAN、 WAN比如因特網(wǎng)、無線電通信網(wǎng)絡(luò)等)系統(tǒng)中作為載波用于 傳播和提供程序信息的通信介質(zhì)。此外，作為此時(shí)的通信介質(zhì)，可以 包括比如光纖的有線電路和無線電路。
此外，除了由計(jì)算機(jī)的功能擴(kuò)展板和功能擴(kuò)展單元執(zhí)行所提供的 程序的全部或部分處理，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)每個(gè)實(shí)施例的射線成像系統(tǒng)的 功能的情況，不僅對(duì)于通過執(zhí)行提供到計(jì)算機(jī)的程序可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)每 個(gè)實(shí)施例的射線成像系統(tǒng)的功能的情況，而且對(duì)于與計(jì)算機(jī)中程序運(yùn) 行于其中的OS (操作系統(tǒng))或其它應(yīng)用軟件合作而實(shí)現(xiàn)根據(jù)每個(gè)實(shí)施 例的射線成像系統(tǒng)的功能的情況，都可以包括本發(fā)明中的這種程序。
盡管已經(jīng)參考示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不 限于所公開的示例性實(shí)施例。以下權(quán)利要求的范圍應(yīng)被給予最廣泛的 解釋以便包括所有這種變型和等同結(jié)構(gòu)與功能。
權(quán)利要求
1.一種射線成像裝置，包括區(qū)域傳感器，其配置有布置成矩陣的像素，每個(gè)像素具有用于將入射的射線轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的轉(zhuǎn)換元件；驅(qū)動(dòng)電路單元，用于將驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加給驅(qū)動(dòng)線，并且驅(qū)動(dòng)共同連接到該驅(qū)動(dòng)線的多個(gè)像素；讀出電路單元，其從被驅(qū)動(dòng)電路單元驅(qū)動(dòng)的像素讀出電信號(hào)并且輸出該信號(hào)作為圖像數(shù)據(jù)；處理單元，用于執(zhí)行基于用于校正的部分圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生用于校正的圖像數(shù)據(jù)的處理，其中在沒有入射射線的區(qū)域傳感器中的多個(gè)像素中的一個(gè)或多個(gè)像素被驅(qū)動(dòng)電路單元驅(qū)動(dòng)并且其它像素不被驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，由讀出電路從該一個(gè)或多個(gè)像素讀出該用于校正的部分圖像數(shù)據(jù)作為電信號(hào)，然后該用于校正的部分圖像數(shù)據(jù)從讀出電路輸出；以及算術(shù)運(yùn)算單元，用于使用用于校正的圖像數(shù)據(jù)對(duì)射線圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算處理，其中基于入射射線，讀出電路從由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的像素讀出射線圖像數(shù)據(jù)作為電信號(hào)，然后該射線圖像數(shù)據(jù)從讀出電路輸出。
2. 如權(quán)利要求l所述的射線成像裝置， 其中，所述處理單元合成在射線圖像數(shù)據(jù)輸出之后，在射線未從被包括在由驅(qū)動(dòng)電路單元 部分驅(qū)動(dòng)的第一像素組中的像素入射的狀態(tài)下，在處理單元讀出所述 電信號(hào)之后從讀出電路單元輸出的用于校正的第一部分圖像數(shù)據(jù)，以 及在射線圖像數(shù)據(jù)輸出之前，在射線未從被包括在由驅(qū)動(dòng)電路單元部 分驅(qū)動(dòng)的不同于第一像素組的第二像素組中的像素入射的狀態(tài)下，在 處理單元讀出所述電信號(hào)之后從讀出電路單元輸出的用于校正的第二 部分圖像數(shù)據(jù)，從而產(chǎn)生用于校正的圖像數(shù)據(jù)。
3. 如權(quán)利要求2所述的射線成像裝置， 其中，所述第一像素組包括在區(qū)域傳感器內(nèi)部的多個(gè)像素中連接 至奇數(shù)編號(hào)的驅(qū)動(dòng)線的多個(gè)像素，并且所述第二像素組包括在區(qū)域傳 感器內(nèi)部的多個(gè)像素中連接至偶數(shù)編號(hào)的驅(qū)動(dòng)線的多個(gè)像素。
4.如權(quán)利要求3所述的射線成像裝置，其中，所述第一像素組包括連接至被給予通過驅(qū)動(dòng)電路單元進(jìn)行 的隔行掃描的奇數(shù)編號(hào)的驅(qū)動(dòng)線的多個(gè)像素，并且所述第二像素組包線的多個(gè)像素。
5. 如權(quán)利要求4所述的射線成像裝置，還包括射線拍攝條件設(shè)置單元，用于執(zhí)行射線拍攝條件的設(shè)置， 其中，根據(jù)射線拍攝條件設(shè)置單元設(shè)置的射線拍攝條件，控制執(zhí)行隔 行掃描的驅(qū)動(dòng)線的線數(shù)。
6. 如權(quán)利要求5所述的射線成像裝置，其中，根據(jù)射線拍攝條件設(shè)置單元設(shè)置的射線拍攝條件，可以改 變射線的脈沖周期、能量、以及強(qiáng)度。
7. 如權(quán)利要求2所述的射線成像裝置，其中，當(dāng)合成用于校正的第一部分圖像數(shù)據(jù)和用于校正的第二部 分圖像數(shù)據(jù)時(shí)，所述處理單元通過對(duì)二者或二者之一應(yīng)用特定系數(shù)執(zhí) 行合成。
8. 如權(quán)利要求l所述的射線成像裝置，其中，所述算術(shù)運(yùn)算單元執(zhí)行減法作為算術(shù)運(yùn)算處理。
9. 如權(quán)利要求l所述的射線成像裝置， 其中，每次輸出射線圖像數(shù)據(jù)時(shí)，從讀出電路單元輸出用于校正的部分圖像數(shù)據(jù)，
10. 如權(quán)利要求l所述的射線成像裝置，其中，所述像素在絕緣基板上包括轉(zhuǎn)換元件和用于傳遞所述轉(zhuǎn)換 元件的電信號(hào)的開關(guān)元件，并且在行方向布置的多個(gè)像素的開關(guān)元件 的控制電極共同連接到驅(qū)動(dòng)線，并且在列方向布置的多個(gè)像素的開關(guān) 元件的主電極中的一個(gè)電極共同連接到信號(hào)線，并且開關(guān)元件的主電 極中的另 一 電極連接到轉(zhuǎn)換元件，并且所述信號(hào)線連接到所述讀出電 路單元，并且所述轉(zhuǎn)換元件包括，包含非晶硅作為主要材料的光電轉(zhuǎn) 換元件、和用于將射線轉(zhuǎn)換為光電轉(zhuǎn)換元件可感知的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器。
11. 如權(quán)利要求l所述的射線成像裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)電路單元包括以開始脈沖、移位時(shí)鐘、以及輸出 使能信號(hào)輸入的移位寄存器。
12. —種射線成像系統(tǒng)，包括 用于生成射線的射線生成器；以及 根據(jù)權(quán)利要求l的射線成像裝置，其中，以射線生成器生成的射線入射所述區(qū)域傳感器。
13. —種射線成像裝置的驅(qū)動(dòng)方法，該裝置包括區(qū)域傳感器， 其配置有布置成矩陣的像素，每個(gè)像素具有用于將入射的射線轉(zhuǎn)換為 電信號(hào)的轉(zhuǎn)換元件；驅(qū)動(dòng)電路單元，用于將驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加給驅(qū)動(dòng)線， 并且驅(qū)動(dòng)共同連接到該驅(qū)動(dòng)線的多個(gè)像素；以及讀出電路單元，其從 被驅(qū)動(dòng)電路單元驅(qū)動(dòng)的像素讀出電信號(hào)并且輸出該信號(hào)作為圖像數(shù) 據(jù)，該方法包括從讀出電路單元輸出射線圖像數(shù)據(jù)的步驟，其中基于入射射線，然后該射線圖像數(shù)據(jù)從讀出電路輸出；從讀出電路單元輸出用于校正的部分圖像數(shù)據(jù)的步驟，其中在沒 有入射射線的區(qū)域傳感器中的多個(gè)像素中的 一個(gè)或多個(gè)像素被驅(qū)動(dòng)電 路單元驅(qū)動(dòng)并且其它像素不被驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，由讀出電路從該 一個(gè)或多個(gè)像素讀出該用于校正的部分圖像數(shù)據(jù)作為電信號(hào)，然后該 用于校正的部分圖像數(shù)據(jù)從讀出電路輸出；通過使用用于校正的部分圖像數(shù)據(jù)而生成用于校正的圖像數(shù)據(jù) 的步驟；以及通過使用用于校正的圖像數(shù)據(jù)而對(duì)射線圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù) 運(yùn)算處理的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及射線成像裝置、其驅(qū)動(dòng)方法及射線成像系統(tǒng)。當(dāng)執(zhí)行偏移校正時(shí)，實(shí)現(xiàn)不降低射線拍攝的圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量而快速進(jìn)行射線拍攝。存儲(chǔ)器105存儲(chǔ)通過在驅(qū)動(dòng)電路單元103中執(zhí)行僅奇數(shù)行的驅(qū)動(dòng)線的隔行掃描而生成的用于偏移校正的第一圖像數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器106存儲(chǔ)通過在驅(qū)動(dòng)電路單元103中執(zhí)行僅偶數(shù)行的驅(qū)動(dòng)線的隔行掃描而生成的用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)。處理單元108合成用于偏移校正的第一圖像數(shù)據(jù)和用于偏移校正的第二圖像數(shù)據(jù)，從而生成一幀部分的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)，算術(shù)運(yùn)算單元109通過使用合成并生成的一幀部分的用于偏移校正的圖像數(shù)據(jù)對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器107中的射線圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算處理，從而執(zhí)行射線圖像數(shù)據(jù)的偏移校正。
文檔編號(hào)H04N5/376GK101106659SQ20071012906
公開日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2007年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月11日
發(fā)明者八木朋之, 橫山啟吾, 竹中克郎, 遠(yuǎn)藤忠夫, 龜島登志男 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社