图像拾取设备、图像拾取系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及图像拾取设备、图像拾取系统及其控制方法。该图像拾取设备包括：检测器，包括具有多个在其中包括转换元件的像素的检测单元以及驱动检测单元的驱动电路，并且执行用于输出电信号的图像拾取操作；以及温度控制单元，包括加热转换元件的加热部，并且在图像拾取操作开始之前，通过控制加热部使得加热部加热转换元件以便使得转换元件在图像拾取操作开始之前的温度比转换元件在图像拾取操作期间的温度高来控制转换元件的温度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像拾取设备、图像拾取系统以及用于控制图像拾取设备的方法，并且更具体地涉及被用于静态图像拾取(诸如一般的图像拾取)和被用于运动图像拾取(诸如医疗中的荧光透视法(fluoroscopy))的放射线成像设备和放射线成像系统以及用于控制放射线成像设备的方法。
技术介绍
当前，正在使用采用平板检测器(在下文中称为“检测器”)的放射线成像设备作为用于使用X射线的非破坏性检查和医疗图像诊断的图像拾取设备。这种放射线成像设备被使用作为例如用于静态图像拾取(诸如一般的图像拾取)和运动图像拾取(诸如医疗图像诊断中的荧光透视法)的数字图像拾取设备。已知ー种间接转换检测器，在其中使用通过结合包含非晶硅的光电转换元件和将放射线转换成能由光电转换元件检测的波长带中的光的波长转换部件而获得的转换元件。还已知ー种直接转换检测器，在其中使用利用材料(诸如非晶的硒)将放射线直接转换成电荷的转换元件。在这种图像拾取设备中，由于由非晶半导体组成的转换元件中的悬挂键或缺陷可以用作陷阱能级，因此暗电流可能改变或者残像(lag)可能由于在过去的放射线或者光的施加而产生或改变。因此，存在获得的图像信号和图像拾取设备的特性改变的可能性。在美国专利申请公开No. 2008/0226031中，已经公开了如下的技术，在该技术中通过在携带关于被摄体的信息的放射线或光被辐射到检测器上之前将不携带关于被摄体的信息的光从分开准备的光源辐射到检测器上，从而抑制获得的图像信号和图像拾取设备的特性的变化。在美国专利申请公开No. 2008/0226031中公开的技术的情况下，需要在设备中设置光源和用于驱动光源的驱动单元。另外，为了使对获得的图像信号和检测器的特性的变化的影响均匀，从光源辐射的光必须以均匀的面内分布被辐射到检测器上。然而，为了使光源以均匀的面内分布辐射光，需要设置供应高操作电压的电源或者需要实现复杂的配置，这导致驱动单元和光源的尺寸的増大，由此使得难以将图像拾取设备的尺寸变薄和减小。另外，对光源的操作的控制(诸如对从光源辐射的光的亮度和面内分布的控制)由于光源的劣化而变得复杂，由此使得难以实现对图像拾取设备的操作的简单的控制。
技术实现思路
鉴于以上内容，本专利技术的ー个方面提供能够减小获得的图像信号和图像拾取设备的特性的变化并且可以用简单的方式控制其操作的轻薄的图像拾取设备、以及包括该图像拾取设备的图像拾取系统。根据本专利技术的ー个方面的一种图像拾取设备包括检测器，包括含有将放射线或光转换成电荷的多个转换元件的检测单元以及驱动检测单元以便从检测单元输出根据电荷的电信号的驱动电路，并且被配置为执行用于输出电信号的图像拾取操 作；以及温度控制单元，被配置为包括加热多个转换元件的加热部，并且在图像拾取操作开始之前，通过控制加热部使得加热部加热转换元件以便使得转换元件在图像拾取操作之前的温度比转换元件在图像拾取操作期间的温度高来控制转换元件的温度。根据本专利技术实施例，可以提供能够减小获得的图像信号和图像拾取设备的特性的变化并且可以用简单的方式控制其操作的轻薄的图像拾取设备、以及包括该图像拾取设备的图像拾取系统。从以下參考附图的示例性实施例的描述中本专利技术更多的特征将变得清晰。附图说明图I是根据本专利技术第一实施例的图像拾取系统的示意性的框图。图2是示出根据本专利技术第一实施例的图像拾取设备的示意性等效电路的示图。 图3A是示出根据本专利技术第一实施例的转换元件的暗电流的时间依赖性(timedependence)的特性图。图3B是示出根据本专利技术第一实施例的转换元件的残像量的时间依赖性的特性图。图4A到4C是根据本专利技术第一实施例的图像拾取设备的时序图。图5是示出根据本专利技术第一实施例的图像拾取系统的操作流程的流程图。图6A和图6B是示出根据本专利技术第二实施例的图像拾取设备的示意性等效电路的示图。图7是示出根据本专利技术第二实施例的转换元件的残像量的时间依赖性的特性图。图8A到8C是根据本专利技术第二实施例的图像拾取设备的时序图。图9A和图9B是示出根据本专利技术第三实施例的图像拾取系统的示意性框图。具体实施例方式在下文中，将參考附图详细地描述本专利技术的实施例。在这里“放射线”包括作为由通过放射性衰变发出的粒子(包括光子)组成的射束的α射线、β射线、Υ射线等、以及具有相同或更高的能量的射束(诸如，X射线、粒子束和宇宙射线)。首先，为了描述本专利技术的第一不例性实施例的概念，将參考图3Α描述根据第一不例性实施例的转换元件的暗电流的特性，并且将參考图3Β描述转换元件的残像量的特性。图3Α和图3Β中的横轴表示的时间是从向转换元件供应电压以来逝去的时间。紧挨在供应电压之后的时刻与图3Α和图3Β的最左边部分对应。图3Α和图3Β中示出的推荐的电压是要向转换元件供应的电压的推荐值，并且推荐的操作温度是图像拾取操作中的转换元件的温度的推荐值。残像量是确定从检测器输出的电信号的质量和基于电信号的图像数据的质量的ー个指标。当基于在图像拾取操作中执行的放射线或光的施加的电信号影响下ー个图像拾取操作中输出的图像数据和电信号时，产生残像。在根据本实施例的转换元件中使用的下述的PIN型光电ニ极管中的残像的原因主要包括，由于相对于切换元件的时间常数的影响而引起的没有被输出的残留电信号、以及在由切换元件输出时产生的kTC噪声或分布噪声。残像具有残像随着向转换元件供应电压之后的时间而变化的特性(在下文中称为“变化特性”)，并且变化特性与转换元件的温度有夫。在这里“施加到转换元件的电压”指的是在转换元件的两个电极之间的电势差。在PIN型光电ニ极管的情况下，施加反向电压。首先，如图3A中所示出的，已经发现了，暗电流在刚刚向转换元件供应了电压之后较大，并且随着时间逝去变得更小，最終稳定在一定值处。另外，当转换元件的温度较高时，暗电流较大。如图3B中所示出的，已经发现了，残像量在刚刚向转换元件供应了电压之后也较大，并且随着时间逝去变得更小，最終稳定在一定值处。另外，当转换元件的温度较高时，残像量较小，并且残像量稳定在一定值处所花费的时间较短。这可以是由于当温度较高时暗电流较大并且因此由包括在转换元件内的晶体缺陷捕获的载流子的数量増大而出现的。因此，在较早的时间点，晶体缺陷被电荷填充并且残像量稳定。在其中残像量稳定的状态在下文中将被称为“稳定状态”。 通过在向检测器中的转换元件供应电压之后在图像拾取操作开始之前加热检测器，在向转换元件供应电压之后转换元件进入稳定状态所花费的时间变得更短。因此，可以缩短在已经开始供应电压之后在图像拾取操作开始之前被执行的图像拾取准备操作的时段。下面描述图像拾取操作和图像拾取准备操作。在检测器的加热中，如果温度变得比电压被施加到转换元件时的温度高并且比推荐的操作温度高10°c到20°C，这是足够的。这样做时，与具有光源的现有技术中的转换元件相比，可以用更小的功率消耗来获得相同的效果。这里，推荐的操作温度是推荐的用于输出具有合适的信噪(S/N)比的信号的检测器的温度，即，在5°C到35°C的推荐的操作温度范围中的期望的温度。检测器的温度分布可以通过利用检测器的外壳内的空气以及被用作各种支承部件的金属板和绝缘衬底来容易地控制。温度分布的控制比由光源执行的光的亮度或面内分布的控制容易。另外，由于相同的原因，因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.24 JP 2011-0659821.一种图像拾取设备，包括 检测器，被配置为包括含有将放射线或光转换成电荷的多个转换元件的检测单元和驱动所述检测单元以便从所述检测单元输出根据电荷的电信号的驱动电路，并且被配置为执行用于输出电信号的图像拾取操作；以及 温度控制单元，被配置为包括加热多个转换元件的加热部，并且在所述图像拾取操作开始之前，通过如下操作来控制所述转换元件的温度控制所述加热部以使得所述加热部加热所述转换元件，以便使得所述转换元件在所述图像拾取操作之前的温度比所述转换元件在所述图像拾取操作期间的温度高。2.根据权利要求I所述的图像拾取设备，还包括 电源单元，被配置为向所述转换元件供应电压；以及 控制单元，被配置为控制所述驱动电路和所述电源单元以使得所述检测器执行所述图像拾取操作以及在所述电源単元开始供应电压之后在所述图像拾取操作开始之前被执行的图像拾取准备操作， 其中所述温度控制单元控制所述加热部以使得所述加热部在正在执行图像拾取准备操作的时段的期间加热所述转换元件。3.根据权利要求I所述的图像拾取设备， 其中所述温度控制单元还包括冷却部，所述冷却部在所述图像拾取操作开始之前冷却由所述加热部加热的所述转换元件。4.根据权利要求3所述的图像拾取设备， 其中所述温度控制单元还包括温度检测部，所述温度检测部检测转换元件的温度，以及 其中所述控制単元根据由所述温度检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：八木朋之，远藤忠夫，龟岛登志男，竹中克郎，佐藤翔，岩下贵司，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：