放射线检测器以及放射线摄影装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种放射线检测器以及放射线摄影装置。驱动控制部根据有无像素合并、即在由栅极驱动电路每次多列地驱动开关元件的进行像素合并的情况和由栅极驱动电路每次一列地驱动开关元件的无像素合并的情况中，使由偏置电源对转换层施加的偏置电压改变。因此，在以像素合并的方式进行摄影的透视模式时，能够抑制动态范围的下降。另外，在无像素合并地进行摄影的摄影模式时，能够提高空间分辨率。即，能够与动作模式相应地使高的动态范围和空间分辨率最优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在医疗领域、工业领域中使用的检测X射线、Y射线等放射线的放射线检测器以及放射线摄影装置。
技术介绍
以往，作为这种放射线检测器，例如有平板型X射线检测器(下面适当简写为 “FPD”)。Fro是由转换层和有源矩阵基板层叠而构成的，该转换层将X射线转换为电荷(信号电荷)，该有源矩阵基板进行由转换层转换得到的电荷的蓄积以及读出。如图I所示，有源矩阵基板111是由储能电容113和开关元件115呈二维状地排列而构成的，该储能电容113蓄积由转换层103转换得到的电荷，该开关元件115用于读出蓄积在储能电容113中的电荷。开关元件115的输入/输出端子分别连接有栅极(地址) 线Gl GlO以及数据(读出)线Dl D10。通过从栅极线Gl GlO提供信号来使开关元件115成为连接(ON)的状态。由此，使得蓄积在储能电容113中的电荷通过开关元件115 被从数据线Dl DlO读出。此外，由偏置电源109对转换层103施加偏置电压Va(例如参照日本特开2000-349269号公报)。具备这种结构的FPD 101具有用于对静止图像进行摄影的“摄影模式”和用于对运动图像进行摄影的“透视模式”作为动作模式。即，在FPD 101为摄影、透视两用的情况下，通过进行动作模式的切换来以摄影模式或者透视模式进行摄影。在摄影模式下，每次一列地使排列成二维状的开关元件115进行动作。即，在摄影模式下，由于重视空间分辨率， 因此按每个像素(检测元件DU)进行读出动作。另一方面，在透视模式下，为了确保电荷量和大的帧频而进行像素的像素合并(binning)。像素合并是指将邻接的多个像素作为一个像素进行处理，例如，如图I所示，是指将2X2像素的像素a d设为一个像素。作为具体的动作，从栅极驱动电路119向两根栅极线G1、G2同时发送信号，驱动连接于这些栅极线G1、G2的像素a d等的开关元件115。 于是，蓄积在像素a和像素b中的两个像素量的电荷被从数据线Dl读出，蓄积在像素c和像素d中的两个像素量的电荷被从数据线D2读出。两个像素量的电荷被电荷电压转换放大器121转换为电压信号，通过多路转接器123，被A/D转换器125从模拟值转换为数字值。 然后，由图像处理部131等将横向邻接的两个像素量(像素a+像素b以及像素c+像素d) 的电压信号(X射线检测信号)相加，得到将四个像素量(像素a+像素b+像素c+像素d) 设为一个像素的电压信号。通常，与这种摄影模式或者透视模式下的摄影、即有无像素合并无关，而对转换层 103施加固定的偏置电压Va进行使用。如上所述，在例如以2X2像素进行像素合并的透视模式时，从数据线Dl DlO读出两个像素量的电荷。然而，在储能电容113中除了蓄积X射线入射到转换层103并被进行转换而得到的电荷之外，还蓄积由于即使在未对转换层103照射X射线的状态下也仍有电流流动的漏电流而产生的电荷。并且，这两个像素量的由于漏电流而产生的电荷也被读出。因此，后级的电荷电压转换放大器121的放大器用储能电容129蓄积两个像素量的由于漏电流而产生的电荷，从而导致能够有效使用的容量变小。即，产生了动态范围DR下降的问题。尤其是在转换层103使用了作为高灵敏度材料的CdTeXdZnTe等化合物半导体的检测器中，与由a-Se等构成的转换层103相比电阻率小，因此具有当施加偏置电压Va时容易流动漏电流的性质。因此，动态范围DR下降的影响大。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这种情形而完成的，其目的在于提供一种能够在以像素合并的方式进行摄影的情况下抑制动态范围的下降的放射线检测器以及放射线摄影装置。本专利技术为了达到这种目的而采用如下的结构。S卩，本专利技术是一种检测放射线的放射线检测器，上述装置包括以下要素转换层， 其将入射的放射线转换为电荷；偏置电源，其对上述转换层施加偏置电压；储能电容，其呈二维状排列，蓄积由上述转换层转换得到的电荷；开关元件，其呈二维状排列，读出蓄积在上述储能电容中的电荷；栅极驱动电路，其选择性地以每次一列以及每次多列中的任一种方式驱动上述开关元件；以及控制部，其与由上述栅极驱动电路以每次多列的方式驱动上述开关元件的进行像素合并的情况和以每次一列的方式驱动上述开关元件的无像素合并的情况相应地，改变由上述偏置电源对上述转换层施加的偏置电压。根据本专利技术所涉及的放射线检测器，控制部根据有无像素合并、即在由栅极驱动电路每次多列地驱动开关元件的进行像素合并的情况和由栅极驱动电路每次一列地驱动开关元件的无像素合并的情况中，使由偏置电源对转换层施加的偏置电压改变。因此，在以像素合并的方式进行摄影的透视模式时，能够抑制动态范围的下降。另外，在无像素合并地进行摄影的摄影模式时，能够提高空间分辨率。即，现有装置将摄影模式中所需的偏置电压不做改变地应用于透视模式时会导致动态范围下降，另外，当与透视模式相应地将偏置电压设定成较低时会导致空间分辨率降低。然而，本专利技术所涉及的放射线检测器能够与动作模式相应地同时实现高的动态范围和空间分辨率。另外，在上述放射线检测器中，优选上述控制部将进行像素合并时由上述偏置电源对上述转换层施加的偏置电压设定得比无像素合并时的偏置电压低。由此，例如在以 2X2像素进行像素合并来进行摄影的透视模式时，将偏置电压设定得比无像素合并时的偏置电压低，从而被读出两个像素量的由于漏电流而产生的电荷量减少，能够抑制动态范围的下降。另一方面，在无像素合并地进行摄影的摄影模式时，将偏置电压设定得比进行像素合并时的偏置电压高，从而能够提高空间分辨率。另外，在上述放射线检测器中，优选由上述栅极驱动电路驱动的上述开关元件的列数越多，上述控制部将由上述偏置电源对上述转换层施加的偏置电压设定得越低。由此， 能够与进行像素合并的纵方向的像素数(列数)相应地抑制动态范围DR的下降。另外，上述放射线检测器的优选的一例是上述转换层由CdTe以及CdZnTe中的任一个构成。CdTe或者CdZnTe随着对入射的X射线的灵敏度高，而例如与a_Se相比漏电流的量大。因此，在以2X2像素进行像素合并的情况下，由于两个像素量的由于漏电流而产生的电荷被读出，因此导致动态范围下降，但是通过改变偏置电压，能够抑制动态范围的下降。另外，本专利技术是一种对静止图像和运动图像进行摄影的放射线摄影装置，上述装置包括以下要素放射线照射部，其照射放射线；以及放射线检测器，其检测透过了被检体的放射线，其中，上述放射线检测器包括转换层，其将入射的放射线转换为电荷；偏置电源，其对上述转换层施加偏置电压；储能电容，其呈二维状排列，蓄积由上述转换层转换得到的电荷；开关元件，其呈二维状排列，读出蓄积在上述储能电容中的电荷；栅极驱动电路，其选择性地以每次一列以及每次多列中的任一种方式驱动上述开关元件；以及控制部， 其与由上述栅极驱动电路以每次多列的方式驱动上述开关元件的进行像素合并的情况和以每次一列的方式驱动上述开关元件的无像素合并的情况相应地，改变由上述偏置电源对上述转换层施加的偏置电压。根据本专利技术所涉及的放射线摄影装置，控制部根据有无像素合并、即在由栅极驱动电路每次多列地驱动开关元件的进行像素合并的情况和由栅极驱动电路每次一列地驱动开关元件的无像素合并的情况中，使由偏置电源对转换层施加的偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉松圣菜，田边晃一，德田敏，吉牟田利典，岸原弘之，贝野正知，佐藤敏幸，桑原章二，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：