射线照相装置,射线照相系统,及其控制方法制造方法及图纸

技术编号:4135613 阅读:164 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种射线照相装置,射线照相系统,及其控制方法。本发明专利技术的至少一种实例实施方案针对一种被配置为具有偏移读出时期的射线照相装置,其中在偏移读出时期期间,偏移读出操作执行而没有辐射(例如X射线)的照射。偏移读出时期可以在施加门电压的时序方面不同于辐射(例如X射线)读出时期。在偏移读出时期期间,像素添加可以执行,使得与两行或多行对应的开关元件同时导通关闭,从而减少偏移读出时期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种射线照相装置。
技术介绍
常规地,存在一种医疗X射线静止图像捕获系统,其中X射线 照射病人,并且传送的X射线图像在胶片上曝光。胶片在世界范围 内可用,轻且容易搬运,用来显示和存储信息,可以制造以便具有较 大的面积,并且可以具有高灰度级范围。但是,胶片需要显影步骤, 长时间的存储位置,以及检索的时间和工作。常规活动图像捕获系统包括图像增强器(在下文,缩写为I.I.) 是主流。I.I.通常高度敏感(例如由于使用光电倍增器)因此从较低 的所需曝光剂量的观点是有利的。但是,I丄扭曲来自典型连接的光 学系统的外围图像,具有低对比度,并且尺寸大。使用I.I.,不仅病 人的荧光图像由医生监控,而且电荷耦合器件(CCD)的模拟输出 被数字化以便记录、显示和存储。但是,因为高灰度级用于医疗诊 断,即使当I.I.用于捕获荧光图像时,胶片经常用于捕获静止图像。医院中数字化X射线图像的需求近来日益增长。为了满足该需 求,代替胶片,使用具有如下结构的射线照相装置(也就是平板检测 器(FPD)),即X射线检测元件具有以二维图案排列的图像捕获 元件,并且X射线剂量转换成电信号。因为这允许X射线图像由数 字信息取代,图像信息可以立即远程地传送。因此,即使位于本地区域的病人可以享受相当于位于城市中心的大学医院的高级别诊断,同 时无胶片操作节省医院中的胶片存储空间。如果极好的图像处理技术 可以引入,计算机辅助且没有医生诊断的自动诊断是可能的。近年来,包括图像捕获元件的射线照相装置(平板检测器),其 中每个图像捕获元件由非单晶薄膜半导体例如非晶硅组成并且能够捕 获静止图像,已经商业化。使用制备非单晶薄膜半导体的技术,面积大于40平方厘米、覆盖人类胸部大小的检测器已经实现。而且,因 为它的制备过程相对容易,以低价格提供检测器是期望的。此外,因 为非单晶薄膜半导体例如非晶硅可以具有不大于imm厚度的薄片玻璃的形式制备,检测器具有非常薄的轮廓。这种X射线照相装置包括具有以矩阵图案排列在那里的多个转 换元件的转换电路,其中每个转换元件被配置以将X射线转换成电 信号,以及配置以从转换电路中读出电信号的读出电路。附图说明图10说明已知转换装置的二维电路结构。转换装置包括光电转 换电路单元701和读出电路702。光电转换电路单元701包括用作转 换元件的光电转换元件Sl-l~S3-3 ,开关元件(薄膜晶体管 (TFT) ) Tl-l~T3-3,配置以导通关闭TFT的门布线G1 G3,信 号布线M1 M3,以及由电源Vs偏压并且配置以将累积偏压施加到 光电转换元件的每个上的布线Vs。而且,转换装置包括配置以将驱 动脉冲电压施加到门布线G1 G3的每个上的移位寄存器SR1。导通 关闭TFT的电压Vg从外部提供。读出电路702放大转换电路单元中信号布线M1 M3的并行信号 的输出,将它们转换成串行信号,并且输出串行信号。读出电路702 包括配置以复位信号布线M1 M3的开关RES1 RES3,配置以放大 信号布线M1 M3的信号的放大器A1 A3,配置以临时存储由放大器 A1 A3放大的信号的抽样保持电容器CL1 CL3,配置以执行抽样保 持的开关Snl Sn3,緩冲放大器B1 B3,配置以将并行信号转换成 串行信号的开关Srl Sr3,配置以施加脉冲到开关Srl Sr3上以便实 现串行转换的移位寄存器SR2,以及配置以输出串行信号的緩冲放大器104。现在将描述图10中所示转换装置的操作。图ll是说明常规转换 装置的操作的时序图。将描述转换时期(例如X射线照射时期)。在所有TFT的关闭 状态中,当光源(例如X射线源)以脉动方式导通时,使用波长转 换器(没有显示),辐射转换成具有允许光电转换元件对光敏感的波 长范围内波长的光。光照射光电转换元件的每个,并且与光通量相对 应的信号电荷在各自的元件电容器中累积。如果转换元件对特定辐射 源(例如X射线)敏感,波长转换器可以去除,并且与辐射源的剂 量相对应的信号电荷可以由转换元件累积。甚至在关闭光源之后,经 历光电转换的信号电荷保持在元件电容器中。将描述读出时期。读出操作以从第一行中的光电转换元件Sl-l-Sl-3,第二行中的S2-l S2-3,以及第三行中的S3-l S3-3的次序 顺序地执行。首先,为了读出第一行中的光电转换元件Sl-l~Sl-3, 移位寄存器SR1将门脉冲施加在开关元件(TFT) Tl-l Tl-3的门布 线G1上。使用该操作,开关元件Tl-l Tl-3导通,并且在光电转换 元件Sl-l Sl-3中累积的信号电荷传送到信号布线M1 M3。因为信 号布线M1 M3具有增加到那里的读出电容器CM1 CM3,信号电荷 经由相应TFT传送到读出电容器CM1 CM3。例如,增加到信号布 线Ml的读出电容器CM1具有等于连接到信号布线Ml的TFT Tl-1 T3-1的栅和源电极之间电容(Cgs)总和(对应于三个电容)的电 容。传送到信号布线M1 M3的信号电荷分别由放大器A1 A3放 大。当关闭SMPL信号时,放大的信号传送到并保持在电容器 CL1 CL3中。随后,当移位寄存器SR2以该次序施加脉冲在开关Srl, Sr2和 Sr3上时,保持在电容器CL1 CL3中的信号以从电容器CL1 , CL2, CL3的次序从緩沖放大器104输出。因为緩冲放大器Bl, B2,和B3的模拟信号输出从緩冲放大器104输出,移位寄存器SR2 以及开关Srl Sr3共同地称作模拟多路复用器。结果,与一行对应的光电转换元件Sl-l, Sl-2和Sl-3的光电转换信号顺序地从多路复用 器输出。第二行中的光电转换元件S2-l S2-3以及第三行中的S3-l~S3-3的读出操作类似地执行。当读出电容器CM1 CM3的信号使用第一行的SMPL信号抽样 保持在电容器CL1 CL3中时,读出电容器CM1 CM3使用CRES 以GND电势复位,然后门布线G2的门脉沖,皮施加。换句话说,在 第一行中的信号使用移位寄存器SR2串行转换期间,第二行中的光 电转换元件S2-l S2-3的信号电荷由移位寄存器SR1同时传送。使用上述操作,第一至第三行中所有光电转换元件的信号电荷可 以输出。在光电转换电路的前述操作中,X射线图像可以读出,但 是,实际读出的图像包括在光电转换电路和读出电路中产生的偏移。偏移主要因下面两个因素而产生(A)转换元件的每个的暗电 流,以及(B)读出电路的放大器(例如A1 A3)的每个的补偿电 压。因为X射线照射的图像包括偏移分量,偏移分量可以去除。该 去除操作称作偏移校正。在捕获静止图像的情况下,偏移校正被执行使得单张X射线照 射的图像首先捕获,然后,没有X射线照射在其上的单张偏移图像 被捕获,并且偏移图像从X射线图像中去除。偏移成像以与X射线 照相(即X射线成像)相同的方法进行,除了代替多个X射线图 像,图像中一个因没有X射线的照射。换句话说,所有像素的偏移 分量必须读出以获得单张的偏移。前述技术在美国专利6333963号中 公开。在捕获活动图像的情况下,提出下面两种方法。根据一种方法 (连续成像法), 一张没有X射线照射的偏移图像首先捕获,然后 X射线捕获连续地执行,并且X射线图像用先前捕获本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射线照相装置,包括: 转换电路单元,包括以行列图案排列并且被配置为将辐射转换成电信号的多个转换元件; 驱动电路,被配置为控制转换电路单元的驱动,其中,在对象图像读出操作中,转换电路单元基于照射的辐射来检测对象图像,并且驱动电 路驱动转换电路单元以便允许转换电路单元输出基于对象图像的信号,以及在偏移数据读出操作中,转换电路单元在没有照射辐射的时期中检测偏移数据,并且驱动电路驱动转换电路单元以便允许转换电路单元输出基于偏移数据的信号,以及其中,当在对象图像读出操作中同时由驱动电路驱动的行数由n表示且在偏移数据读出操作中同时由驱动电路驱动的行数由m表示时,驱动电路控制转换电路单元使得满足表达式:n<m,其中n等于1或更大;以及 信号处理单元,被配置为处理从转换电路单元输出的电信号, 其中,信 号处理电路包括被配置为从所述信号中产生偏移数据的偏移数据产生单元,以及该偏移数据产生单元校正偏移数据,以使得偏移数据的累积时间与对象图像的累积时间一致。

【技术特征摘要】
JP 2005-2-24 2005-0491101.一种射线照相装置,包括转换电路单元,包括以行列图案排列并且被配置为将辐射转换成电信号的多个转换元件;驱动电路,被配置为控制转换电路单元的驱动,其中,在对象图像读出操作中,转换电路单元基于照射的辐射来检测对象图像,并且驱动电路驱动转换电路单元以便允许转换电路单元输出基于对象图像的信号,以及在偏移数据读出操作中,转换电路单元在没有照射辐射的时期中检测偏移数据,并且驱动电路驱动转换电路单元以便允许转换电路单元输出基于偏移数据的信号,以及其中,当在对象图像读出操作中同时由驱动电路驱动的行数由n表示且在偏移数据读出操作中同时由驱动电路驱动的行数由m表示时,驱动电路控制转换电路单元使得满足表达式n<m,其中n等于1或更大;以及信号处理单元,被配置为处理从转换电路单元输出的电信号,其中,信号处理电路包括被配置为从所述信号中产生偏移数据的偏移数据产生单元,以及该偏移数据产生单元校正偏移数据,以使得偏移数据的累积时间与对象图像的累积时间一致。2.根据权利要求1的射线照相装置,其中驱动电路控制转换电 路单元使得,在对象图像读出操作中,来自转换元件的基于对象图像 的信号针对每行而输出,而在偏移数据读出操作中,来自转换元件并出3.根据权利要求1的射线照相装置,其中驱动电路控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:竹中克郎远藤忠夫龟岛登志男八木朋之
申请(专利权)人:佳能株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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