放射线成像设备和放射线成像系统技术方案

本发明专利技术涉及放射线成像设备和放射线成像系统。该放射线成像设备包括具有像素的像素阵列、将偏置电位施加到像素的转换器的偏置线、检测流动到偏置线的电流的检测电路、以及基于来自检测电路的输出来检测放射线照射到像素阵列的开始并且根据该检测控制像素的电荷蓄积操作的控制单元。检测电路包括差分放大器电路以及反馈路径，并且将与基准偏置电位对应的电位施加到偏置线。差分放大器电路包括接收基准偏置电位的第一输入端子、连接到偏置线的第二输入端子以及输出端子，并且反馈路径将输出端子和第二输入端子连接。

【技术实现步骤摘要】
放射线成像设备和放射线成像系统
本专利技术涉及放射线成像设备及放射线成像系统。
技术介绍
放射线成像设备与放射线产生设备进行的照射同步地执行成像操作。日本专利公开No.2010-268171描述了一种检测照射并且相应地开始蓄积电荷的放射线图像捕获设备。该放射线图像捕获设备包括排列成矩阵的多个放射线检测元件以及多个偏置线，其中每个偏置线连接到对应列的放射线检测元件。多个偏置线连接到连接线。该放射线图像捕获设备包括用于检测流动到连接件的电流的电流检测装置。电流检测装置检测流动到连接件的电流的增大/减小，由此检测照射的开始或者结束。在这个放射线图像捕获设备中，当不必要检测流动到连接件的电流时，停止电流检测装置的操作，并且偏置电源连接到该连接件。在日本专利公开No.2010-268171中描述的放射线图像捕获设备中，当不必检测流动到连接到多个偏置线的连接件的电流时，偏置电源连接到该连接件并且将偏置电压施加给多个偏置线。因此，噪声容易从偏置电源传送到多个偏置线，并且诸如线路噪声之类的噪声可能在捕获图像中出现。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于控制基于流动到偏置线的电流检测放射线照射的放射线成像设备中的偏置线的电位的新技术。本专利技术的第一方面提供一种放射线成像设备，其包括：在其中排列有多个像素的像素阵列，所述多个像素中的每一个包括被配置为蓄积与放射线对应的电荷的转换器；偏置线，被配置为将偏置电位施加到多个像素的转换器；检测电路，被配置为检测流动到偏置线的电流；以及控制单元，被配置为基于来自检测电路的输出来检测放射线照射到像素阵列的开始，并且被配置为根据放射线照射的开始的检测来控制多个像素的电荷蓄积操作，其中检测电路包括差分放大器电路以及反馈路径，并且被配置为将与基准偏置电位对应的电位施加到偏置线，差分放大器电路包括施加有基准偏置电位的第一输入端子、连接到偏置线的第二输入端子以及输出端子，并且反馈路径连接输出端子和第二输入端子，以及检测放射线照射的检测操作中的反馈路径的阻抗高于来自像素阵列的信号的读出操作中的反馈路径的阻抗。本专利技术的第二方面提供一种放射线成像系统，其包括：如第一方面所限定的放射线成像设备；以及处理器，被配置为处理从所述放射线成像设备输出的信号。根据以下参考附图的实施例的描述，本专利技术更多的特征将变得清晰。附图说明图1是示出了根据本专利技术一个实施例的放射线成像设备的整个布置的框图；图2是用于说明在驱动像素时流动的电流的电路图；图3是示出了检测电路的布置的示例的电路图；图4A和图4B分别是用于说明根据第一和第二实施例的放射线成像设备的操作的时序图；以及图5是例示放射线成像系统的图。具体实施方式现在将参考附图通过实施例描述本专利技术。下述的本专利技术的每个实施例能够单独实现或者在必要时或在来自各个实施例的元件或特征的组合在单个实施例中是有利的时作为多个实施例或者其特征的组合来实现。将参考图1描述根据本专利技术一个实施例的放射线成像设备100的整个布置。放射线成像设备100被配置为捕获通过放射线形成的图像。图像能够通过从放射线源（未示出）发射并且透射通过被检体的放射线来形成。放射线可以是例如X射线、α射线、β射线或者γ射线。放射线成像设备100包括像素阵列101、驱动电路102、读出电路103、检测电路120、基准偏置电位产生电路126和控制单元106。放射线成像设备100还可以包括信号处理单元（处理器）105。像素阵列101包括二维地排列以形成多个行和多个列的多个像素PIX。在图1所示出的示例中，像素PIX被排列以形成3行×3列。实际上，更多的像素PIX被排列以形成更多的行和列。每个像素PIX包括将放射线或者光转换成电荷的转换器201、以及将与该电荷对应的电信号输出到信号线Sig的开关元件T。转换器201可以是例如间接转换器，其包括将光转换成电荷的光电转换器S以及将放射线转换成具有可由光电转换器检测的波长的光的波长转换器（闪烁体）。可替代地，转换器201可以是直接将放射线转换成电荷的直接转换器。光电转换器S可以是例如主要由布置在诸如玻璃衬底之类的绝缘衬底上的非晶硅形成的PIN光电二极管。当转换器201的光电转换器是PIN光电二极管时，转换器201可以具有电容器Cs。开关元件T可以是具有控制端子和两个主端子的晶体管，例如薄膜晶体管（TFT）。转换器201的一个电极电连接到开关元件T的两个主端子的一个电极，并且转换器201的另一个电极电连接到公共的偏置线Vs。检测电路120将偏置电位VVs供应到偏置线Vs。开关元件T的栅极连接到由驱动电路102驱动的驱动信号线G。驱动电路102将像素阵列101中的要选择的一行的驱动信号线G驱动到有效电平。当经由驱动信号线G将有效电平的信号供应给开关元件T的栅极时，开关元件T变为导通状态。因此与所选的行的像素PIX的转换器201中蓄积的电荷对应的信号并行地输出到多个信号线Sig。由读出电路103读出输出到信号线Sig的信号。读出电路103包括多个放大器电路207和多路复用器208。多个放大器电路207被设置为使得一个放大器电路207对应于一个信号线Sig。并行地输出到多个信号线Sig的所选行的像素PIX的信号被多个放大器电路207并行地放大。每个放大器电路207可以包括例如积分放大器203、将来自积分放大器203的信号放大的可变放大器204、对来自可变放大器204的信号进行采样保持的采样保持电路205、以及缓冲放大器206。积分放大器203可以包括例如放大在输出到信号线Sig的信号与来自基准电源107的基准电位Vref1之间的差的运算放大器、积分电容器和复位开关。积分放大器203可以通过改变积分电容器的值来改变放大系数。输出到信号线Sig的信号被供应给运算放大器的反相输入端子，并且来自基准电源107的基准电压Vref被供应给非反相输入端子。输出端子连接到可变放大器204的输入端子。积分电容器和复位开关被并联地连接在运算放大器的非反相输入端子与输出端子之间。采样保持电路205可以由例如采样开关和采样电容器形成。多路复用器208顺序地选择和输出从分别与多个信号线Sig对应的多个放大器电路207并行地读出的信号。读出电路103可以包括缓冲来自多路复用器208的信号的缓冲放大器209。缓冲放大器209可以用作阻抗转换器。读出电路103可以包括模数转换器210。模数转换器210可以被布置为例如将从缓冲放大器209输出的模拟信号转换成数字信号。从读出电路103输出的信号可以被提供给信号处理单元105。信号处理单元105可以被配置为处理从读出电路103输出的信号并且将其供应给计算机108。信号处理单元105可以被并入放射线成像设备100中或者被设置作为放射线成像设备100的外部装置。控制单元106产生用于控制驱动电路102的控制信号、用于控制读出电路103的控制信号等。驱动电路102根据来自控制单元106的控制信号将要读出信号的行的每个像素PIX的开关元件T改变为导通状态。用于控制读出电路103的控制信号可以包括例如复位信号RC、采样保持信号SH和时钟信号CLK。复位信号RC控制积分放大器203的复位开关。采样保持信号SH控制采样保持电路205。时钟信号CLK控制多路复用器208。将参考图2描述在驱动像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放射线成像设备，包括：在其中排列有多个像素的像素阵列，所述多个像素中的每一个包括被配置为蓄积与放射线对应的电荷的转换器；偏置线，被配置为将偏置电位施加到所述多个像素的转换器；检测电路，被配置为检测流动到偏置线的电流；以及控制单元，被配置为基于来自检测电路的输出来检测放射线照射到像素阵列的开始，并且被配置为根据放射线照射的开始的检测来控制所述多个像素的电荷蓄积操作，其中检测电路包括差分放大器电路以及反馈路径，并且被配置为将与基准偏置电位对应的电位施加到偏置线，差分放大器电路包括施加有基准偏置电位的第一输入端子、连接到偏置线的第二输入端子以及输出端子，并且反馈路径将输出端子和第二输入端子连接，以及检测放射线照射的检测操作中的反馈路径的阻抗高于来自像素阵列的信号的读出操作中的反馈路径的阻抗。

【技术特征摘要】
2013.02.28 JP 2013-0400291.一种放射线成像设备，包括：在其中排列有多个像素的像素阵列，所述多个像素中的每一个包括被配置为蓄积与放射线对应的电荷的转换器；偏置线，被配置为将偏置电位施加到所述多个像素的转换器；检测电路，被配置为检测流动到偏置线的电流；以及控制单元，被配置为基于来自检测电路的输出来检测放射线照射到像素阵列的开始，并且被配置为根据放射线照射的开始的检测来控制所述多个像素的电荷蓄积操作，其中检测电路包括运算放大器以及反馈路径，运算放大器包括施加有基准偏置电位的第一输入端子、连接到偏置线的第二输入端子以及输出端子，并且反馈路径被配置为将输出端子和第二输入端子连接，并且检测电路被配置为经由反馈路径将与基准偏置电位对应的电位从输出端子施加到偏置线，以及检测放射线照射的检测操作中的反馈路径的阻抗高于来自像素阵列的信号的读出操作中的反馈路径的阻抗。2.根据权利要求1所述的放射线成像设备，其中控制单元基于来自检测电路的输出来控制反馈路径的阻抗。3.根据权利要求2所述的放射线成像设备，其中控制单元基于来自检测电路的输出来检测放射线照射到像素阵列的结束，并且根据放射线照射的结束的检测来控制反馈路径的阻抗以便降低反馈路径的阻抗。4.根据权利要求3所述的放射线成像设备，还包括读出电路，所述读出电路被配置为读出从所述多个像素当中选择的像素的信号，其中所述多个像素中的每个像素包括开关元件，所述开关元件将与蓄积在所述转换器中的电荷对应的信号输出到读出电路，所述转换器具有与所述开关元件电...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤惠梨子，龟岛登志男，八木朋之，竹中克郎，岡田英之，佐藤翔，岩下貴司，笠拓哉，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP