平板探测器的像素结构、平板探测器及摄像系统技术方案

本申请涉及探测技术领域，具体而言，涉及一种平板探测器的像素结构、平板探测器及摄像系统。该平板探测器的像素结构，包括：光电二极管，用于采集光信号并将所述光信号转化成电信号，所述光电二极管具有正极端和负极端，所述负极端连接偏置电压信号端；信号放大电路，所述信号放大电路的信号输入端与所述负极端连接，所述信号放大电路的信号输出端与第一节点连接；第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的控制端连接扫描信号线，所述第一开关晶体管的第一端连接数据信号线，所述第一开关晶体管的第二端连接所述第一节点。该像素结构能够增大探测信号，从而有利于提升平板探测器的信噪比，提升平板探测器的探测效果，继而能够提高获得的图像质量。

Pixel Structure of Flat Panel Detector, Flat Panel Detector and Camera System

The application relates to the field of detection technology, in particular to a pixel structure of a flat panel detector, a flat panel detector and a camera system. The pixel structure of the flat panel detector includes: a photodiode for collecting optical signals and converting the optical signals into electrical signals. The photodiode has positive and negative extremes, which are connected with the bias voltage signal terminal; a signal amplification circuit, the signal input terminal of the signal amplification circuit and the negative extreme connection, and the signal transmission of the signal amplification circuit. The output end is connected with the first node; the first switching transistor, the control end of the first switching transistor, is connected with the scanning signal line; the first end of the first switching transistor is connected with the data signal line; and the second end of the first switching transistor is connected with the first node. The pixel structure can increase the detection signal, which is conducive to improving the signal-to-noise ratio of flat panel detectors, improving the detection effect of flat panel detectors, and then improving the image quality.

【技术实现步骤摘要】
平板探测器的像素结构、平板探测器及摄像系统
本申请涉及探测
，具体而言，涉及一种平板探测器的像素结构、平板探测器及摄像系统。
技术介绍
目前，数字化X射线射线(DigitalRadiography，DR)技术被广泛应用于医疗设备，如拍摄X射线的X射线机。DR装置的关键部件是获取图像的平板探测器，其性能优劣会对DR图像质量产生比较大的影响。其中，平板探测器性能的重要评价指标是信噪比(SNR)，即：越大的信号量，越小的噪声，平板探测器的探测效果越好。但在图像采集时，人体骨骼及软组织对X射线吸收量较大，导致实际此部分信号在到达平板探测器表面时，信号量极低，因此收集转换的有效信号量较低，虽然终端通过反向图像处理得到骨骼及软组织信息，但是因为先前得到的较低信号量，导致该信号受噪声影响很大，即：这部分信号容易被污染，从而降低平板探测器的探测效果，继而降低了获得的图像质量。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种平板探测器的像素结构、平板探测器及摄像系统，能够增大探测信号，从而有利于提升平板探测器的信噪比，提升平板探测器的探测效果，继而能够提高获得的图像质量。本申请第一方面提供了一种平板探测器的像素结构，其包括：光电二极管，用于采集光信号并将所述光信号转化成电信号，所述光电二极管具有正极端和负极端，所述负极端连接偏置电压信号端；信号放大电路，所述信号放大电路的信号输入端与所述负极端连接，所述信号放大电路的信号输出端与第一节点连接；第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的控制端连接扫描信号线，所述第一开关晶体管的第一端连接数据信号线，所述第一开关晶体管的第二端连接所述第一节点。在本申请的一示例性实施例中，所述信号放大电路包括：第二开关晶体管，所述第二开关晶体管的控制端连接第一电压信号端，所述第二开关晶体管的第一端连接第二电压信号端，所述第二开关晶体管的第二端连接第二节点，所述第二节点与所述第一节点连接；第三开关晶体管，所述第三开关晶体管的控制端连接所述第二节点，所述第三开关晶体管的第一端为所述信号放大电路的信号输入端；自举电路，所述自举电路的一端与所述第三开关晶体管的第二端连接，所述自举电路的另一端为所述信号放大电路的信号输出端。在本申请的一示例性实施例中，所述自举电路为自举电容。在本申请的一示例性实施例中，所述光电二极管为MSM型光电二极管。在本申请的一示例性实施例中，所述第三开关晶体管为N型薄膜晶体管。在本申请的一示例性实施例中，所述光电二极管为PIN型光电二极管。在本申请的一示例性实施例中，所述第三开关晶体管为P型薄膜晶体管。在本申请的一示例性实施例中，还包括X射线转化层，所述X射线转化层置于所述光电二极管上，所述X射线转化层用于将X射线转化成光信号。在本申请的一示例性实施例中，还包括信号读出电路，所述信号读出电路与所述数据信号线连接。本申请第二方面提供了一种平板探测器，其包括上述任一项所述的平板探测器的像素结构。本申请第三方面提供了一种摄像系统，其包括上述所述的平板探测器。本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：本申请所提供的平板探测器的像素结构、平板探测器及摄像系统，其包括光电二极管、第一开关晶体管及连接光电二极管和第一开关晶体管的信号放大电路。其中，光电二极管是在反向电压作用下工作的，此光电二极管可将采集到的光信号转换成电信号，即：在有光照时，光电二极管会产生空穴电子对，在外加偏压电场的作用下，电子和空穴对向相反的方向移动形成电流，电流在光电二极管自带的存储电容中形成存储电荷，当扫描信号促使第一开关晶体管打开时，光电二极管可向信号放大电路输出一定的电压信号，此电压信号可经信号放大电路放大后，再输出至数据线；也就是说，此过程中，通过在光电二极管与第一开关晶体管之间设置信号放大电路，使得输出至数据线的实际信号增大，即：增大了平板探测器的探测信号，从而有利于提升平板探测器的信噪比，提升平板探测器的探测效果，继而能够提高获得的图像质量。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请一实施例所述的平板探测器的像素结构的电路图；图2为本申请一实施例所述的平板探测器的像素结构的电路信号模拟图；图3为本申请另一实施例所述的平板探测器的像素结构的电路信号模拟图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本申请将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”及“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。目前，数字化X射线射线(DigitalRadiography，DR)技术被广泛应用于医疗设备，如拍摄X射线的X射线机。DR装置的关键部件是获取图像的平板探测器，其性能优劣会对DR图像质量产生比较大的影响。其中，平板探测器性能的重要评价指标是信噪比(SNR)，即：越大的信号量，越小的噪声，平板探测器的探测效果越好。但在图像采集时，人体骨骼及软组织对X射线吸收量较大，导致实际此部分信号在到达平板探测器表面时，信号量极低，因此收集转换的有效信号量较低，虽然终端通过反向图像处理得到骨骼及软组织信息，但是因为先前得到的较低信号量，导致该信号受噪声影响很大，即：这部分信号容易被污染，从而降低平板探测器的探测效果，继而降低了获得的图像质量。为解决上述技术问题，本实施例提供了一种平板探测器的像素结构，此平板探测器可应用于医疗设备的摄像系统中，例如：CCD(ChargeCoupledDevice，电荷耦合器件)摄像系统、CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)摄像系统。该平板探测器可为X射线平板探测器，此X射线平板探测器可分为直接转换型或间接转化型两种类型。如图1所示，平板探测器的像素结构可包括光电二极管PD、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平板探测器的像素结构，其特征在于，包括：光电二极管，用于采集光信号并将所述光信号转化成电信号，所述光电二极管具有正极端和负极端，所述负极端连接偏置电压信号端；信号放大电路，所述信号放大电路的信号输入端与所述负极端连接，所述信号放大电路的信号输出端与第一节点连接；第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的控制端连接扫描信号线，所述第一开关晶体管的第一端连接数据信号线，所述第一开关晶体管的第二端连接所述第一节点。

【技术特征摘要】
1.一种平板探测器的像素结构，其特征在于，包括：光电二极管，用于采集光信号并将所述光信号转化成电信号，所述光电二极管具有正极端和负极端，所述负极端连接偏置电压信号端；信号放大电路，所述信号放大电路的信号输入端与所述负极端连接，所述信号放大电路的信号输出端与第一节点连接；第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的控制端连接扫描信号线，所述第一开关晶体管的第一端连接数据信号线，所述第一开关晶体管的第二端连接所述第一节点。2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述信号放大电路包括：第二开关晶体管，所述第二开关晶体管的控制端连接第一电压信号端，所述第二开关晶体管的第一端连接第二电压信号端，所述第二开关晶体管的第二端连接第二节点，所述第二节点与所述第一节点连接；第三开关晶体管，所述第三开关晶体管的控制端连接所述第二节点，所述第三开关晶体管的第一端为所述信号放大电路的信号输入端；自举电路，所述自举电路的一端与所述第三开关晶体管的第二端连接，所述自...

【专利技术属性】
技术研发人员：华刚，郭旺，薛艳娜，张勇，白璐，方浩博，林坚，张丽敏，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11