放射线成像装置和放射线成像系统制造方法及图纸

公开了放射线成像装置和放射线成像系统。放射线成像装置包括：第一控制线，电连接到成像开关元件的控制电极；第二控制线，电连接到检测开关元件的控制电极；信号线，电连接到检测开关元件的主电极；电容线，与第一控制线和第二控制线不同，被布置成与信号线电容性耦合；驱动单元，电连接到第二控制线和电容线并且被配置为向检测开关元件和电容线施加电压；及控制单元，被配置为控制驱动单元在接通状态电压或关断状态电压被施加到检测开关元件的情况下向电容线施加具有与该电压的极性相反的极性的电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及放射线成像装置和放射线成像系统。
技术介绍
作为用于通过使用诸如X射线的放射线进行医疗图像诊断和无损检查的放射线成像装置，包括矩阵基板的放射线成像装置已被投入实际使用，其中矩阵基板具有通过组合包括薄膜晶体管(TFT)的开关和包括光电转换元件的转换元件取得的像素阵列。近年来，对放射线成像装置的多功能化已进行了研究。作为多功能化的一种类型，已经研究了放射线成像装置具有监视放射线照射的内置功能。例如，这个功能使得能够检测来自放射线源的放射线照射已经开始的定时，检测放射线照射要停止的定时，并且检测放射线的照射量或累积照射量。日本专利申请特开No.2012-15913讨论了包括用于获取放射线图像的成像像素和用于检测放射线的检测像素的放射线成像装置，并且还讨论了其中用于检测放射线的信号经由连接到每个检测像素的开关元件被读出的构造。为了在从检测像素读出信号时切换开关元件的导通状态，驱动电压根据需要在导通电压与非导通电压之间切换。但是，在日本专利申请特开No.2012-15913中讨论的放射线成像装置中，当驱动电压被切换时，当控制线上的电压改变时，要发送到信号线的信号可能由于在连接到开关元件的控制线与信号线之间的寄生元件(寄生电容)而变化。因此，依赖于信号线上的电位变化，放射线照射的检测精度可能是低的。
技术实现思路
本专利技术致力于能够抑制由于对于放射线检测像素中的开关元件的控制信号的切换而在信号线上发生的电位变化并且能够以高精度读出放射线照射的技术。根据本专利技术的一方面，放射线成像装置包括：成像像素，包括用于输出来自成像转换元件的信号的成像开关元件，被配置为获取放射线图像；检测像素，包括用于输出来自检测转换元件的信号的检测开关元件，被配置为检测放射线入射；第一控制线，电连接到成像开关元件的控制电极；第二控制线，电连接到检测开关元件的控制电极；信号线，电连接到检测开关元件的主电极；电容线，与第一控制线和第二控制线不同，被布置成与信号线电容性耦合(capacitively coupled)；驱动单元，电连接到第二控制线和电容线并且被配置为向检测开关元件和电容线施加电压；及控制单元，被配置为控制驱动单元在接通状态电压或关断状态电压被施加到检测开关元件的情况下向电容线施加具有与该电压的极性相反的极性的电压。参照附图，本专利技术的更多特征将从以下对示例性实施例的描述变得清楚。附图说明图1是示出根据第一示例性实施例的放射线成像装置的构造的框图。图2是示出包括放射线成像装置的放射线成像系统的构造例子的框图。图3A和图3B示出根据第一示例性实施例的放射线成像装置中的成像像素。图4A和图4B示出根据第一示例性实施例的放射线成像装置中的检测像素。图5示出根据第一示例性实施例的放射线成像装置中的电容性元件及其附近。图6是示出根据第一示例性实施例的放射线成像装置的操作的时序图。图7是示出根据第一示例性实施例的放射线成像装置的另一构造例的框图。图8是示出根据第二示例性实施例的放射线成像装置的构造的框图。图9A和图9B示出根据第二示例性实施例的放射线成像装置中的电容性元件及其附近。图10是示出根据第二示例性实施例的放射线成像装置的操作的时序图。图11示出放射线成像装置的应用例。具体实施方式将在下面参照附图描述本专利技术的示例性实施例。在每个示例性实施例中，除了作为由因放射线破坏而发射的粒子(包括光子)生成的射束的α射束、β射束和γ射束，“放射线”还包括具有基本相同或更多能量的射束，例如，X射线、粒子束和宇宙射线。将参照图1来描述第一示例性实施例。图1示出根据第一示例性实施例的放射线成像装置的构造。虽然在图1中示出其中提供九行九列像素的例子，但是可以提供1000×1000个像素。可替代地，可以提供5000×5000个像素。图1中所示的放射线成像装置200包括用于获取放射线图像的多个成像像素1(在下文中，为了描述的方便，有时称为“成像像素1”)，以及多个检测像素2(在下文中，为了描述的方便，有时称为“检测像素2”)，每个检测像素2包括用于检测放射线入射的检测转换元件6和连接到检测转换元件6的第二开关元件7。另外，放射线成像装置200包括至少第二控制线9和驱动单元52。另外，放射线成像装置200包括电容线15。电容线15被布置成使得电容性耦合部分(电容性元件14)在检测信号线12和它本身之间形成。作为该
布置的一个例子，电容线15可以通过例如被布置成经由诸如绝缘构件的介电体(dielectric body)与检测信号线12相交而形成电容性元件14。电容线15电连接到驱动单元52。电容性元件14是示出电容线15与检测信号线12之间电容性耦合的部分的例子。因此，电容性元件14可以包括在作为无源元件形成的部分与检测信号线12之间生成的寄生电容。电容线15是作为与至少第一控制线8和第二控制线9不同的配线提供的。在下面的描述中，在多个成像像素1和多个检测像素2当中，在信号线10延伸的方向上排队的像素的阵列是列方向，而在与列方向垂直的方向上排队的像素的阵列是行方向。成像像素1是用于获取放射线图像的像素，并且包括成像转换元件4和第一开关元件5。检测像素2是具有检测放射线入射的功能的像素，并且包括成像转换元件4、第一开关元件5、检测转换元件6和第二开关元件7。因此，在本示例性实施例中，检测像素2具有检测放射线入射的功能和获取放射线图像的功能。虽然检测像素2已经被描述为包括成像转换元件4和第一开关元件5、检测转换元件6和第二开关元件7，但本专利技术不限于此。例如，检测元件2可以只包括检测转换元件6和第二开关元件7。在这种情况下，检测像素2中的检测转换元件6可以被布置为与成像像素1中的成像转换元件4具有相同的尺寸。本专利技术中的成像开关元件对应于本示例性实施例中的第一开关元件5。本专利技术中的检测开关元件对应于本示例性实施例中的第二开关元件7。成像转换元件4和检测转换元件6当中每一个可以包括将放射线转换成光的闪烁体(未示出)和将光转换成电信号的光电转换元件。作为一个例子，闪烁体以片形状形成以覆盖成像区域并在多个成像像素1和多个检测像素2之间共享。可替代地，成像转换元件4和检测转换元件6当中每一个可以包括直接将放射线转换成电信号的转换元件。这样，成像区域可以是当放射线入射到其上时可被放射线成像装置转换成图像的区域以及可以检测放射线入射的区域。第一开关元件5具有从成像转换元件4输出信号的功能。第二开关元件7具有从检测变换元件6输出信号的功能。第一开关元件5和第二开关元件7当中每一个可以包括薄膜晶体管(TFT)，例如，其包括由诸如非晶硅或多晶硅(晶硅)的半导体组成的有源区域。成像转换元件4经由第一开关元件5和信号线10连接到读取单元51(S1至S9)。检测转换元件6经由第二开关元件7和检测信号线12连接到读取单元51。作为一个例子，检测信号线12对于多个检测像素2中相应的第二开关元件7是共用的并连接到多个检测像素2中相应的第二开关元件7。以这种方式，每个开关元件操作以便依赖于驱动状态从连接到其的转换元件输出信号。所有像素都连接到共用的偏置配线11，并且预定的偏置电压从偏置电源53施加到该偏置配线11。布置在预定行中的第一开关元件5连接到第一控制线8(Vg1至Vg9)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放射线成像装置，包括：成像像素，包括用于输出来自成像转换元件的信号的成像开关元件，被配置为获取放射线图像；检测像素，包括用于输出来自检测转换元件的信号的检测开关元件，被配置为检测放射线入射；第一控制线，电连接到成像开关元件的控制电极；第二控制线，电连接到检测开关元件的控制电极；信号线，电连接到检测开关元件的主电极，其中，放射线成像装置特征在于放射线成像装置包括：电容线，与第一控制线和第二控制线不同，被布置成与信号线电容性耦合；驱动单元，电连接到第二控制线和电容线并且被配置为向检测开关元件和电容线施加电压；及控制单元，被配置为控制驱动单元在接通状态电压或关断状态电压被施加到检测开关元件的情况下向电容线施加具有与该电压的极性相反的极性的电压。

【技术特征摘要】
2015.04.09 JP JP2015-0804351.一种放射线成像装置，包括：成像像素，包括用于输出来自成像转换元件的信号的成像开关元件，被配置为获取放射线图像；检测像素，包括用于输出来自检测转换元件的信号的检测开关元件，被配置为检测放射线入射；第一控制线，电连接到成像开关元件的控制电极；第二控制线，电连接到检测开关元件的控制电极；信号线，电连接到检测开关元件的主电极，其中，放射线成像装置特征在于放射线成像装置包括：电容线，与第一控制线和第二控制线不同，被布置成与信号线电容性耦合；驱动单元，电连接到第二控制线和电容线并且被配置为向检测开关元件和电容线施加电压；及控制单元，被配置为控制驱动单元在接通状态电压或关断状态电压被施加到检测开关元件的情况下向电容线施加具有与该电压的极性相反的极性的电压。2.如权利要求1所述的放射线成像装置，其中，控制单元控制驱动单元以使得接通状态电压或关断状态电压被施加的定时和具有相反的极性的电压被施加的定时彼此重叠。3.如权利要求1所述的放射线成像装置，其中，控制单元控制驱动单元以使得接通状态电压或关断状态电压被施加的定时和具有相反的极性的电压被施加的定时相同。4.如权利要求1所述的放射线成像装置，其中，1/2×Cgs×ΔVpp＜Cc×ΔVc＜2×Cgs×ΔVpp被满足，其中，Cgs是在第二控制线与信号线之间形成的电容，ΔVpp是
\t施加到第二控制线的电压差，Cc是电容性耦合部分的电容，并且ΔVc是施加到电容线的电压差。5.如权利要求1所述的放射线成像装置，其中，电容线在相对于控制线的相同方向上并排布置。6.如权利要求1所述的放射线成像装置，其中，电容线布置成与信号线重叠。7.如权利要求1所述的放射线成像装置，其中，电容性耦合部分布置在布置成像像素的成像区域的外侧。8.如权利要求1所述的放射线成像装置，其中，电容性耦合部分在与成像像素和/或检测像素重叠的区域中形成。9.如权利要求1所述的放射线成像装置，其中，检测开关元件包括薄膜晶体管，及其中，电容性耦合部分包括具有与该薄膜晶体管的结构相同的结构的开关元件。10.如权利要求1所述的放射线成像装置，其中，检测像素还包括成像转换元件和连接到成像转换元件的成像开关元件。11.一种放射线成像系统，包括：放射线源，被配置为生成放射线；及放射线成像装置，其中，放射线成像装置包括成像像素，包括用于输出来自成像转换元件的信号的成像开关元件，被配置为获取放射线图像；检测像素，包括用于输出来自...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边实，横山启吾，大藤将人，川锅润，藤吉健太郎，和山弘，古本和哉，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP