專利名稱：圖像拾取系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配有放射線圖像拾取裝置的圖像拾取系統(tǒng)、其控制方法和在其上面存儲(chǔ)程序指令的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。配有放射線圖像拾取裝置的圖像拾取系統(tǒng)可被用于靜止圖像拍攝或諸如透視檢查的視頻拍攝。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，包括通過(guò)使用半導(dǎo)體材料形成的平板檢測(cè)器(以下，簡(jiǎn)稱為FPD)的圖像拾取裝置已被商業(yè)化，作為用于通過(guò)使用X射線執(zhí)行醫(yī)療圖像診斷或非破壞性測(cè)試的圖像拾取裝置。FPD包含二維布置的像素，這些像素中的每一個(gè)具有可將放射線轉(zhuǎn)換成電荷的包含諸如a-Si的半導(dǎo)體材料的轉(zhuǎn)換元件，和傳送與該電荷對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的開關(guān)元件。包括 FPD的圖像拾取裝置被用作例如用于執(zhí)行醫(yī)療圖像診斷的執(zhí)行諸如一般拍攝的靜止圖像拍攝或諸如透視檢查的視頻拍攝的數(shù)字圖像拾取裝置。上述的圖像拾取裝置包括FPD、驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路、和輸出從開關(guān)元件輸出的電信號(hào)作為圖像數(shù)據(jù)的讀取電路。沿行方向布置的多個(gè)開關(guān)元件通過(guò)地址線(驅(qū)動(dòng)布線)相互電連接，并且沿列方向布置的多個(gè)開關(guān)元件通過(guò)數(shù)據(jù)線(信號(hào)布線)相互電連接。 從開關(guān)元件輸出的電信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)線被傳送到讀取電路，并且從讀取電路被作為圖像數(shù)據(jù)輸出。串?dāng)_是導(dǎo)致通過(guò)圖像拾取裝置獲取的圖像的質(zhì)量劣化的多個(gè)因素中的一種。在圖像拾取裝置中出現(xiàn)的串?dāng)_表示從給定的像素輸出的電信號(hào)對(duì)于從另一像素輸出的電信號(hào)施加的影響。造成串?dāng)_的多種因素中的一種是在數(shù)據(jù)線和各像素中的轉(zhuǎn)換元件的電極之間出現(xiàn)電容耦合。特別是在放射線照相中，存在在穿過(guò)被照體之后到達(dá)FPD的放射線或與其對(duì)應(yīng)的光以及在不穿過(guò)被照體的情況下到達(dá)FPD的放射線或與其對(duì)應(yīng)的光。被在不穿過(guò)被照體的情況下已到達(dá)FPD的放射線或與其對(duì)應(yīng)的光照射的像素的輸出具有大的值。在放射線照相期間出現(xiàn)的串?dāng)_表示具有大的值的輸出對(duì)于被已在穿過(guò)被照體之后到達(dá)FPD的放射線或與其對(duì)應(yīng)的光照射的像素的輸出施加的影響。因此，對(duì)于用于放射線照相的圖像拾取裝置， 上述的串?dāng)_變?yōu)轱@著的問(wèn)題。對(duì)于上述的串?dāng)_，美國(guó)專利No. 5744807公開了用于通過(guò)在放射線照射時(shí)段期間將數(shù)據(jù)線連接到固定電勢(shì)并且消除由電容耦合產(chǎn)生的感應(yīng)電荷來(lái)減少串?dāng)_的技術(shù)。但是，在美國(guó)專利No. 5744807中公開的技術(shù)常常不足以減少串?dāng)_。特別地，美國(guó)專利No. 5744807沒有描述針對(duì)在從通過(guò)完成放射線照射來(lái)完成數(shù)據(jù)線和固定電勢(shì)之間的連接時(shí)直到開始操作以讀取像素的電荷的時(shí)段中出現(xiàn)的串?dāng)_的措施。特別是當(dāng)該時(shí)段長(zhǎng)時(shí)，串?dāng)_可基于時(shí)間常數(shù)而增加，該時(shí)間常數(shù)基于數(shù)據(jù)線的電容性或電容耦合以及布線電阻被確定，并且，該技術(shù)的效果可能變得不足。特別是在用于放射線成像(放射線照相)的圖像拾取裝置中，事先確定設(shè)置在有效像素中的各開關(guān)元件變得不導(dǎo)通的蓄積操作時(shí)段，并且，在包含于該蓄積操作時(shí)段中的一定時(shí)段期間執(zhí)行具有適于放射線照相的劑量的放射線的照射。因此，放射線照射的結(jié)束和作為蓄積操作時(shí)段的結(jié)束的第一開關(guān)元件的導(dǎo)通的開始之間的持續(xù)期會(huì)依賴于放射線照射的條件而增加。在這種情況下，串?dāng)_會(huì)明顯增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例針對(duì)可適當(dāng)?shù)販p少串?dāng)_的圖像拾取裝置。在一個(gè)方面，本發(fā)明公開一種圖像拾取系統(tǒng)，該圖像拾取系統(tǒng)包含圖像拾取裝置，所述圖像拾取裝置包含包含檢測(cè)單元和讀取電路的檢測(cè)器，所述檢測(cè)單元具有以矩陣形式布置的像素，其中每一個(gè)像素均包含將放射線轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件，所述讀取電路包含連接單元，所述連接單元與傳遞與所述電荷對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的信號(hào)布線電連接并且電連接所述信號(hào)布線與被供給指定電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)，所述讀取電路被設(shè)置用于執(zhí)行用以從像素輸出所述電信號(hào)的讀取操作；和被配置用于控制所述讀取電路的操作的控制單元；以及感測(cè)單元，所述感測(cè)單元被配置用于基于所述讀取電路的輸出感測(cè)放射線的照射的結(jié)束，所述輸出是在所述檢測(cè)器執(zhí)行蓄積操作的時(shí)間段期間被獲取的，其中，所述控制單元控制所述讀取電路，使得所述連接單元基于感測(cè)到的所述照射的結(jié)束開始在所述信號(hào)布線和所述節(jié)點(diǎn)之間建立電連接，并且維持電連接直到所述讀取操作開始。本發(fā)明的另一方面提供一種圖像拾取系統(tǒng)的控制方法，所述圖像拾取系統(tǒng)包含圖像拾取裝置，所述圖像拾取裝置包含包含檢測(cè)單元和讀取電路的檢測(cè)器，所述檢測(cè)單元具有以矩陣形式布置的像素，其中每一個(gè)像素均包含將放射線轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件，所述讀取電路包含連接單元，所述連接單元與傳遞與所述電荷對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的信號(hào)布線電連接并且電連接所述信號(hào)布線與被供給指定電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)，所述讀取電路被設(shè)置用于執(zhí)行用以從像素輸出所述電信號(hào)的讀取操作；和被配置用于控制所述讀取電路的操作的控制單元，其中所述方法包括以下步驟基于所述讀取電路的輸出感測(cè)放射線的照射的結(jié)束，所述輸出是在所述檢測(cè)器執(zhí)行蓄積操作的時(shí)間段期間被獲取的，并且基于感測(cè)到的所述照射的結(jié)束通過(guò)所述連接單元開始在所述信號(hào)布線和所述節(jié)點(diǎn)之間建立電連接，并且通過(guò)所述連接單元維持電連接直到所述讀取操作開始。本發(fā)明的另一方面針對(duì)可存儲(chǔ)和讀取使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行包含圖像拾取裝置的圖像拾取系統(tǒng)的控制的程序的存儲(chǔ)介質(zhì)，所述圖像拾取裝置包含包含檢測(cè)單元和讀取電路的檢測(cè)器，所述檢測(cè)單元具有以矩陣形式布置的像素，其中每一個(gè)像素均包含將放射線轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件，所述讀取電路包含連接單元，所述連接單元與傳遞與所述電荷對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的信號(hào)布線電連接并且電連接所述信號(hào)布線與被供給指定電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)，所述讀取電路被設(shè)置用于執(zhí)行用以從像素輸出所述電信號(hào)的讀取操作；和被配置用于控制所述讀取電路的操作的控制單元，其中所述程序使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟基于所述讀取電路的輸出感測(cè)放射線的照射的結(jié)束，所述輸出是在所述檢測(cè)器執(zhí)行蓄積操作的時(shí)間段期間被獲取的，并且基于感測(cè)到的所述照射的結(jié)束通過(guò)所述連接單元開始在所述信號(hào)布線和所述節(jié)點(diǎn)之間建立電連接，并且通過(guò)所述連接單元維持電連接直到所述讀取操作開始。本發(fā)明的實(shí)施例描述了可適當(dāng)?shù)販p少串?dāng)_的圖像拾取裝置。當(dāng)開關(guān)元件的關(guān)斷電阻小并且大的泄漏電流流動(dòng)時(shí)，以及當(dāng)放射線照射的結(jié)束和讀取操作的開始之間的持續(xù)期長(zhǎng)時(shí)，該圖像拾取裝置的使用是特別有利的。
參照附圖從示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征將變得清晰。


圖1是包括根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像拾取裝置的圖像拾取系統(tǒng)的框圖。圖2A是第一實(shí)施例的圖像拾取裝置的等效電路圖。圖2B是單個(gè)像素的截面圖。圖3A是常規(guī)的像素的組的機(jī)制的等效電路圖。圖;3B示出常規(guī)的像素的組的電容耦合特性。圖4是示出第一實(shí)施例的圖像拾取裝置的操作的定時(shí)圖。圖5A是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖像拾取裝置的等效電路圖。圖5B是第二實(shí)施例的圖像拾取裝置的另一等效電路圖。圖6是示出第二實(shí)施例的圖像拾取裝置的操作的時(shí)序圖。圖7A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括圖像拾取裝置的放射線圖像拾取系統(tǒng)的示意圖。圖7B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包含圖像拾取裝置的另一放射線圖像拾取系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。在本發(fā)明的實(shí)施例中，放射線不僅包含由于放射性衰減而發(fā)射的微粒(包含光子)所構(gòu)成的射束，該射束包含α射線、β射線和Y射線等，而且包含與上述的射束具有幾乎相同的能量的射束，該射束包含X射線、微粒射束、宇宙射線等。第一實(shí)施例圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像拾取系統(tǒng)包括圖像拾取裝置100、控制計(jì)算機(jī)108、放射線產(chǎn)生器109、控制臺(tái)110和顯示監(jiān)視器111。圖像拾取裝置100包括檢測(cè)器 (FPD) 104，該檢測(cè)器104具有包含將放射線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的多個(gè)像素的檢測(cè)單元101、驅(qū)動(dòng)檢測(cè)單元101的驅(qū)動(dòng)電路102、和輸出從檢測(cè)單元101傳送的電信號(hào)作為圖像數(shù)據(jù)的讀取電路 103。圖像拾取裝置100還包括處理并輸出從FPD 104傳送的圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)處理單元105 ；通過(guò)向各部件傳送控制信號(hào)以控制FPD 104的操作的控制單元106 ；以及向各部件供給偏壓的電源單元107。信號(hào)處理單元105接收從將在后面描述的控制計(jì)算機(jī)108傳送的控制信號(hào)，并且向控制單元106傳送該控制信號(hào)。并且，信號(hào)處理單元105接收關(guān)于信號(hào)布線的電勢(shì)的信息，該信息在放射線照射時(shí)段期間從讀取電路103被傳送，并且向控制計(jì)算機(jī)108傳遞電勢(shì)信息。電源單元107包含諸如調(diào)節(jié)器的電源電路，該電源電路接收從外部電源或內(nèi)部電池(未示出)傳送的電壓并且向檢測(cè)單元101、驅(qū)動(dòng)電路102和讀取電路103供給適當(dāng)?shù)碾妷??？刂朴?jì)算機(jī)108使放射線產(chǎn)生器109和圖像拾取裝置100同步化，傳送被產(chǎn)生用于確定圖像拾取裝置100的狀態(tài)的控制信號(hào)，并且執(zhí)行圖像處理以校正、存儲(chǔ)和顯示從圖像拾取裝置100傳送的圖像數(shù)據(jù)。
此外，控制計(jì)算機(jī)108基于從控制臺(tái)110傳送的信息，向放射線產(chǎn)生器109傳送確定放射線照射條件的控制信號(hào)或曝光請(qǐng)求信號(hào)。在捕獲在蓄積操作時(shí)段期間從讀取電路 103檢測(cè)到的數(shù)據(jù)時(shí)，控制計(jì)算機(jī)108基于捕獲的數(shù)據(jù)如后面將描述的那樣進(jìn)行確定并執(zhí)行感測(cè)，并且，確定放射線照射是否結(jié)束?？刂婆_(tái)110被提供為以各種方式輸入被照體的信息或拍攝條件的數(shù)據(jù)作為用于控制控制計(jì)算機(jī)108的參數(shù)?？刂婆_(tái)110還被提供以向控制計(jì)算機(jī)108傳遞拍攝條件數(shù)據(jù)和曝光請(qǐng)求信號(hào)。顯示監(jiān)視器111被提供以顯示經(jīng)受由控制計(jì)算機(jī)108執(zhí)行的圖像處理的圖像數(shù)據(jù)。下面，將參照?qǐng)D2A和圖2B描述根據(jù)本實(shí)施例的第一實(shí)施例的圖像拾取裝置。與圖1所示的那些部件相同的部件由相同的附圖標(biāo)記表示，并且將不提供其詳細(xì)的描述。在圖2A中，出于簡(jiǎn)化的原因，圖像拾取裝置包含具有3X3像素陣列的FPD。但是，實(shí)際的圖像拾取裝置包含更多的像素。例如，17英寸的圖像拾取裝置包含約^00X^00像素陣列。檢測(cè)單元101包含以矩陣形式布置的多個(gè)像素。在本實(shí)施例中，像素包含將放射線轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件201和輸出與電荷對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的開關(guān)元件202。在本實(shí)施例中， 使用設(shè)置在諸如玻璃基板的絕緣基板上并且包含非晶硅作為主材料的金屬絕緣體半導(dǎo)體 (MIS)型光傳感器作為將光轉(zhuǎn)換成電荷的光電轉(zhuǎn)換元件。作為轉(zhuǎn)換元件，適當(dāng)?shù)靥峁╅g接型轉(zhuǎn)換元件或直接型轉(zhuǎn)換元件，該間接型轉(zhuǎn)換元件具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器設(shè)置在上述的光電轉(zhuǎn)換元件的放射線入射側(cè)并且將放射線轉(zhuǎn)換成落入可由光電轉(zhuǎn)換元件感測(cè)的波長(zhǎng)帶內(nèi)的光，該直接型轉(zhuǎn)換元件直接將放射線轉(zhuǎn)換成電荷。作為開關(guān)元件202，適當(dāng)?shù)靥峁┚哂锌刂贫俗雍蛢蓚€(gè)主端子的晶體管。在本實(shí)施例中，提供薄膜晶體管(TFT)。轉(zhuǎn)換元件201的其中一個(gè)電極與開關(guān)元件202的兩個(gè)主端子中的一個(gè)主端子電連接，并且，另一電極通過(guò)共用偏壓布線Bs與偏壓電源107a電連接。關(guān)于沿行方向布置的多個(gè)開關(guān)元件(例如開關(guān)元件T11、T12和T13)，它們的控制端子與第一行的驅(qū)動(dòng)布線Gl共用地電連接。驅(qū)動(dòng)電路102通過(guò)驅(qū)動(dòng)布線Gl傳送被提供用于控制成行的開關(guān)元件Tll Τ13 的導(dǎo)通狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。關(guān)于沿列方向布置的多個(gè)開關(guān)元件(例如開關(guān)元件Tll和開關(guān)元件Τ21和Τ31)，它們的另一主端子與第一列的信號(hào)布線Sigl電連接。在開關(guān)元件Tll Τ31處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，開關(guān)元件Tll Τ31通過(guò)信號(hào)布線Sigl向讀取電路103輸出與轉(zhuǎn)換元件201的電荷對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。沿列方向布置的信號(hào)布線Sigl、Sigl和Sig3被提供以用于向讀取電路103并行地傳遞電信號(hào)，該電信號(hào)被從多個(gè)像素輸出。雖然在本實(shí)施例中描述的每一像素包含轉(zhuǎn)換元件201和開關(guān)元件202，但是，也可實(shí)現(xiàn)不限于上述配置的另一實(shí)施例。S卩，可提供還至少在信號(hào)布線Sig或轉(zhuǎn)換元件201和開關(guān)元件202之間包含放大晶體管的像素，或者還包含被設(shè)置用于將轉(zhuǎn)換元件201或設(shè)置在轉(zhuǎn)換元件201和放大晶體管之間的節(jié)點(diǎn)初始化的初始化晶體管的像素，這也實(shí)現(xiàn)了本實(shí)施例的另一實(shí)施例。讀取電路103包含放大被從檢測(cè)單元101并行輸出的電信號(hào)的多個(gè)放大電路207， 這里放大電路207與各信號(hào)布線對(duì)應(yīng)。放大電路207中的每一個(gè)包含放大輸出電信號(hào)的積分放大器203、放大從積分放大器203輸出的電信號(hào)的可變放大器204、采樣和保持放大后的電信號(hào)的采樣和保持電路205、以及緩沖放大器206。
積分放大器203包含放大和輸出讀取的電信號(hào)的運(yùn)算放大器A、積分電容Cf和復(fù)位開關(guān)RC。積分放大器203包含可通過(guò)改變積分電容Cf的值來(lái)改變放大因子的機(jī)制。輸出電信號(hào)被輸入到運(yùn)算放大器A的反相輸入端子，基準(zhǔn)電壓Vref從基準(zhǔn)電源107b被輸入到運(yùn)算放大器A的非反相輸入端子，并且，放大后的電信號(hào)從運(yùn)算放大器A的輸出端子被輸出。并且，積分電容Cf被設(shè)置在運(yùn)算放大器A的反相輸入端子和輸出端子之間。采樣和保持電路205針對(duì)每一個(gè)放大電路207被設(shè)置，并且包含采樣開關(guān)SH和采樣電容Ch。讀取電路103包含依次輸出從放大電路207并行讀取的電信號(hào)作為串行圖像信號(hào)的多路復(fù)用器208。讀取電路103還包含對(duì)于圖像信號(hào)執(zhí)行阻抗轉(zhuǎn)換并且輸出經(jīng)轉(zhuǎn)換的圖像信號(hào)的緩沖放大器209。作為從緩沖放大器209輸出的模擬電信號(hào)的圖像信號(hào)Vout通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器210 被轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，并且被輸出到信號(hào)處理單元105。數(shù)字圖像數(shù)據(jù)被信號(hào)處理單元 105處理，并被輸出到控制計(jì)算機(jī)108。驅(qū)動(dòng)電路102基于從控制單元106輸入的控制信號(hào) (D-CLK、0E和DI0)向各驅(qū)動(dòng)布線輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)包含導(dǎo)致開關(guān)元件進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)的導(dǎo)通電壓Vcom和導(dǎo)致開關(guān)元件進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)的非導(dǎo)通電壓Vss。因此，驅(qū)動(dòng)電路102 控制開關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)和非導(dǎo)通狀態(tài)，并且驅(qū)動(dòng)檢測(cè)單元101。圖1所示的電源單元107包含圖2A所示的偏壓電源107a和放大電路207的基準(zhǔn)電源107b。偏壓電源107a通過(guò)偏壓布線Bs供給偏壓電壓Vs，使得偏壓電壓Vs在轉(zhuǎn)換元件的其它電極之間被共享?；鶞?zhǔn)電源107b向每一運(yùn)算放大器A的前向輸入端子供給基準(zhǔn)電壓Vref。在通過(guò)信號(hào)處理單元105接收到從設(shè)置在裝置外部的控制計(jì)算機(jī)108等傳送的控制信號(hào)時(shí)，圖ι所示的控制單元106向驅(qū)動(dòng)電路102、電源單元107和讀取電路103傳送各種控制信號(hào)以控制FPD 104的操作。圖1所示的控制單元106向圖2A所示的驅(qū)動(dòng)電路102 傳送控制信號(hào)D-CLK、OE和DI0，以控制驅(qū)動(dòng)電路102的操作。這里，控制信號(hào)D-CLK是用作驅(qū)動(dòng)電路的移位寄存器的移位時(shí)鐘，控制信號(hào)DIO是從移位寄存器傳遞的脈沖，并且，控制信號(hào)OE被提供用于控制移位寄存器的輸出端子。此外，控制單元106向圖2A所示的讀取電路103傳送控制信號(hào)ORC、OSH和 ΦCLK,以控制讀取電路103的部件的操作。這里，控制信號(hào)ORC控制積分放大器203的復(fù)位開關(guān)RC的操作，控制信號(hào)Φ SH控制采樣和保持電路205的操作，并且控制信號(hào)Φ CLK控制多路復(fù)用器208的操作。在放射線照相中，操作員通過(guò)操作控制臺(tái)110向控制計(jì)算機(jī)108傳送開始拍攝的指令。當(dāng)曝光請(qǐng)求信號(hào)被傳遞到控制計(jì)算機(jī)108時(shí)，圖像拾取裝置100的操作從待機(jī)操作轉(zhuǎn)移到蓄積操作。根據(jù)向蓄積操作的轉(zhuǎn)移，放射線產(chǎn)生器109用放射線照射被照體。在蓄積操作時(shí)段期間，非導(dǎo)通電壓Vss被傳送給開關(guān)元件202，從而導(dǎo)致各像素的開關(guān)元件202 進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)。放射線照射僅在由操作員操作控制臺(tái)110設(shè)定的任意時(shí)段期間被執(zhí)行， 并且，在蓄積操作時(shí)段內(nèi)結(jié)束。在普通的放射線照相中，蓄積操作時(shí)段最長(zhǎng)持續(xù)約1秒。通過(guò)在蓄積操作時(shí)段中的感測(cè)操作來(lái)感測(cè)放射線照射的結(jié)束，并且，控制計(jì)算機(jī)108向控制單元106傳送控制信號(hào)以完成蓄積操作。在蓄積操作結(jié)束之后，圖像拾取裝置100被轉(zhuǎn)移到讀取操作并且從像素輸出電信號(hào)以輸出圖像數(shù)據(jù)。將在后面描述蓄積操作、感測(cè)操作和讀取操作的細(xì)節(jié)。
下面，將參照?qǐng)D2B描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括轉(zhuǎn)換元件201和開關(guān)元件202 的單個(gè)像素的截面結(jié)構(gòu)。被提供作為開關(guān)元件202的TFT包含設(shè)置在絕緣基板上的第一導(dǎo)電層211、第一絕緣層212、第一半導(dǎo)體層213、第一雜質(zhì)半導(dǎo)體層214和第二導(dǎo)電層215。第一導(dǎo)電層211被用作TFT的控制電極(柵極電極)，并且，第一絕緣層212被用作柵極絕緣膜。第一半導(dǎo)體層213被用作TFT的溝道，第一雜質(zhì)半導(dǎo)體層214被用作歐姆接觸層，并且第二導(dǎo)電層215被用作第一或第二主電極(源極電極或漏極電極)。在上述的層上設(shè)置第二絕緣層216作為層間絕緣層。這里，第二絕緣層216適當(dāng)?shù)匕袡C(jī)絕緣膜或無(wú)機(jī)絕緣膜或者它們的疊層結(jié)構(gòu)。特別地，可以使用被設(shè)置作為鈍化(passivation)覆蓋TFT的無(wú)機(jī)絕緣膜和被設(shè)置為平坦化膜的有機(jī)絕緣膜的疊層結(jié)構(gòu)。光電轉(zhuǎn)換元件201被設(shè)置在第二絕緣膜216上。光電轉(zhuǎn)換元件S包含第三導(dǎo)電層217、第三絕緣層218、第二半導(dǎo)體層219、第二雜質(zhì)半導(dǎo)體層220和第五導(dǎo)電層222。第三導(dǎo)電層217被用作光電轉(zhuǎn)換元件S的下電極(一個(gè)電極)，并且，第三絕緣膜218被用作阻擋產(chǎn)生的正和負(fù)載流子的傳遞的良好的絕緣層， 并且，第二半導(dǎo)體層219被用作將放射線或光轉(zhuǎn)換成電荷的光電轉(zhuǎn)換層。并且，第二雜質(zhì)半導(dǎo)體層220被用作阻擋正或負(fù)載流子的傳遞的阻擋層，第五導(dǎo)電層222被用作上電極(另一電極)。并且，第四導(dǎo)電層221被用作偏壓布線Bs。上電極 (另一電極)被用作向整個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件S施加偏壓的電極，這里，該偏壓是從偏壓布線Bs 供給的偏壓電勢(shì)Vs或初始化電勢(shì)Vr與被供給下電極的基準(zhǔn)電壓Vref之間的電勢(shì)差。因此，轉(zhuǎn)換元件201被設(shè)置在被設(shè)置在絕緣基板上的開關(guān)元件202上，并且，與第二絕緣層216的情況同樣，第四絕緣層223被作為鈍化和平坦層設(shè)置在轉(zhuǎn)換元件201上，以實(shí)現(xiàn)單個(gè)像素。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器2M被設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換元件S之上。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器2M將施加的放射線轉(zhuǎn)換成落入可由光電轉(zhuǎn)換元件S感測(cè)的波長(zhǎng)帶內(nèi)的可見光。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器2M通過(guò)蒸鍍被設(shè)置在第四絕緣層223的表面上，或者，通過(guò)粘接劑等粘附于第四絕緣層223的表面。
下面，將參照?qǐng)D3A和圖;3B描述串?dāng)_的機(jī)制。圖3A示出包含3 X 1的像素陣列的簡(jiǎn)化檢測(cè)單元101和簡(jiǎn)化讀取電路103的一部分。在檢測(cè)單元101中設(shè)置的多個(gè)像素中的每一個(gè)像素中，如圖3A所示，在轉(zhuǎn)換元件201的下電極和信號(hào)布線Sig之間存在由耦合電容器Cx表示的電容耦合。特別地，當(dāng)轉(zhuǎn)換元件201如圖2B所示的那樣被設(shè)置在開關(guān)元件202上時(shí)，由耦合電容器Cx表示的電容耦合變得顯著。并且，當(dāng)開關(guān)元件處于非導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，存在關(guān)斷電阻 Roff。由于耦合電容器Cx和關(guān)斷電阻Roff，在蓄積操作中感應(yīng)串?dāng)_。圖3A示出轉(zhuǎn)換元件201的電容成分C1、C2和C3。這里，在放射線照相期間被供給高輸入的像素(例如，在被在不穿過(guò)被照體的情況下已到達(dá)FPD的放射線或與其對(duì)應(yīng)的光照射的區(qū)域中設(shè)置的像素)被表示為C2。并且，被供給低輸入的像素(例如，在被在穿過(guò)被照體之后已到達(dá)FPD的放射線或與其對(duì)應(yīng)的光照射的區(qū)域中設(shè)置的像素)被表示為Cl和 C3。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，由于開關(guān)元件的關(guān)斷電阻而流動(dòng)的泄漏電流以及耦合電容變?yōu)橥ㄟ^(guò)信號(hào)線出現(xiàn)的串?dāng)_的原因。首先，當(dāng)開始放射線照射時(shí)，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換在像素C2 中蓄積與放射線強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電荷。因此，圖3A所示的電勢(shì)Vb (轉(zhuǎn)換元件的下電極的電勢(shì)) 逐漸增加。此時(shí)，通過(guò)耦合電容Cx實(shí)現(xiàn)的像素Cl和C3的下電極的電勢(shì)Va和Vc根據(jù)基于耦合電容和信號(hào)線的寄生電阻被確定的時(shí)間常數(shù)增加，并且，電荷被蓄積于像素Cl和C3 中，并變?yōu)榇當(dāng)_。這里，當(dāng)開關(guān)元件的關(guān)斷電阻是無(wú)限的并且沒有泄漏電流流動(dòng)時(shí)，即使電勢(shì)Vb增力口，也不再出現(xiàn)變化。但是，實(shí)際上，開關(guān)元件的關(guān)斷電阻是有限的，并且隨著電勢(shì)Vb的增力口，通過(guò)關(guān)斷電阻Roff2出現(xiàn)泄漏電流。因此，像素Cl和C3的下電極的電勢(shì)Va和Vc根據(jù)基于耦合電容、信號(hào)布線的寄生電阻和關(guān)斷電阻被確定的時(shí)間常數(shù)進(jìn)一步增加。雖然在蓄積操作時(shí)段期間信號(hào)布線與固定電勢(shì)連接，但是，在完成連接并且結(jié)束放射線照射之后出現(xiàn)電勢(shì)增加。電勢(shì)增加從放射線照射的結(jié)束和信號(hào)布線與固定電勢(shì)之間的連接的結(jié)束一直持續(xù)到讀取操作的開始。因此，本發(fā)明的發(fā)明人在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，串?dāng)_根據(jù)圖3A所示的像素C2的放射線輸入和從放射線照射的結(jié)束直到讀取操作的開始所耗費(fèi)的時(shí)間增加，并且建立了上述的機(jī)制。因此，在本實(shí)施例中，通過(guò)在蓄積操作時(shí)段期間執(zhí)行的感測(cè)操作來(lái)感測(cè)放射線照射的結(jié)束。緊接在放射線照射的結(jié)束被感測(cè)之后，執(zhí)行控制，以使信號(hào)布線Sig與設(shè)置在基于控制信號(hào)ORC被供給固定電勢(shì)的讀取電路103中的節(jié)點(diǎn)耦合。將在后面詳細(xì)描述感測(cè)操作的細(xì)節(jié)。以下，將參照?qǐng)D1 4描述本實(shí)施例的圖像拾取裝置100的操作。當(dāng)曝光請(qǐng)求信號(hào)被傳遞到控制計(jì)算機(jī)108時(shí)，圖像拾取裝置100轉(zhuǎn)移到蓄積操作，并且放射線產(chǎn)生器110 如上面描述的那樣用放射線照射被照體。然后，通過(guò)由讀取電路103執(zhí)行的感測(cè)操作監(jiān)視放射線照射，并且，通過(guò)該感測(cè)操作感測(cè)放射線照射的結(jié)束。這里，蓄積操作指示由檢測(cè)器 104執(zhí)行的如下這樣的操作，該操作用于導(dǎo)致設(shè)置在被設(shè)置用于獲取檢測(cè)單元101的放射線照相數(shù)據(jù)的區(qū)域中的每一個(gè)開關(guān)元件進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)以獲得在轉(zhuǎn)換元件中產(chǎn)生的電荷可被蓄積的狀態(tài)。蓄積操作時(shí)段指示執(zhí)行蓄積操作的時(shí)段。感測(cè)操作指示在蓄積操作時(shí)段期間由控制單元106執(zhí)行的用于導(dǎo)致讀取電路103 執(zhí)行以下的操作以獲取感測(cè)輸出信號(hào)或輸出數(shù)據(jù)的操作。在接收到響應(yīng)從控制計(jì)算機(jī)108 傳送的曝光請(qǐng)求信號(hào)而產(chǎn)生的控制信號(hào)時(shí)，控制單元106作為響應(yīng)向讀取電路103傳送控制信號(hào)。讀取電路103基于該控制信號(hào)執(zhí)行以下的操作。首先，控制單元106向采樣和保持電路205傳送控制信號(hào)OSH，并且，采樣并暫時(shí)保持從積分放大器203輸出的信號(hào)。上述的操作被稱為采樣和保持操作。然后，控制單元 106向多路復(fù)用器208傳送控制信號(hào)ΦCLK，并且，保持在采樣和保持電路205中的輸出信號(hào)被輸出到A/D轉(zhuǎn)換器210，并且作為輸出數(shù)據(jù)從A/D轉(zhuǎn)換器210被輸出到控制計(jì)算機(jī)108。 上述的操作被稱為輸出操作?？刂茊卧?06以希望的間隔向讀取電路103傳送控制信號(hào)Φ SH和ΦαΚ，使得在蓄積操作時(shí)段期間以預(yù)定間隔多次執(zhí)行采樣和保持操作以及輸出操作。雖然多次執(zhí)行采樣和保持操作以及輸出操作，但是，積分放大器203的復(fù)位開關(guān)RC保持處于非導(dǎo)通狀態(tài)。在檢測(cè)單元101被放射線照射的同時(shí)，由于從積分放大器203輸出的信號(hào)的量(值)因耦合電容Cx而增加，因此輸出數(shù)據(jù)根據(jù)基于放射線照射量蓄積于像素中的電荷的量增加。當(dāng)放射線照射結(jié)束時(shí)，輸出信號(hào)的數(shù)量停止增加并隨后下降。這是由于積分放大器203的輸出信號(hào)通過(guò)諸如采樣和保持電容Ch的隨后的電容成分輸出。控制計(jì)算機(jī)108包含感測(cè)單元，該感測(cè)單元被設(shè)置用于基于與輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)感測(cè)放射線照射的結(jié)束。在感測(cè)單元中，將通過(guò)在蓄積操作時(shí)段期間連續(xù)多次執(zhí)行的采樣和保持操作以及輸出操作獲取的多個(gè)輸出數(shù)據(jù)項(xiàng)中的兩個(gè)連續(xù)輸出數(shù)據(jù)項(xiàng)相互比較。當(dāng)比另一個(gè)輸出信號(hào)更晚獲取的輸出信號(hào)和與其對(duì)應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)的值比較早獲取的輸出信號(hào)和與其對(duì)應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)的值大時(shí)，感測(cè)單元確定放射線照射繼續(xù)。另一方面，當(dāng)較晚獲取的輸出信號(hào)和與其對(duì)應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)的值不大于較早獲取的輸出信號(hào)和相應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)的值時(shí)，感測(cè)單元確定放射線照射結(jié)束。當(dāng)感測(cè)單元感測(cè)到放射線照射的結(jié)束時(shí)，控制計(jì)算機(jī)108向控制單元106傳送控制信號(hào)，并且，控制單元106作為其響應(yīng)向讀取電路103的積分放大器203傳送控制信號(hào) ORC。因此，使得積分放大器203的復(fù)位開關(guān)RC進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，積分電容Cf被復(fù)位，并且， 信號(hào)布線Sig與被供給固定的預(yù)定電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)電連接。S卩，控制單元106基于由感測(cè)單元感測(cè)到的放射線或光的照射的結(jié)束導(dǎo)致復(fù)位開關(guān)RC進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。因此，信號(hào)布線Sig和被供給預(yù)定電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)之間的電連接開始，并且，信號(hào)布線Sig因此被復(fù)位。上述的操作被稱為復(fù)位操作。復(fù)位操作響應(yīng)于放射線照射的結(jié)束的感測(cè)開始，并且持續(xù)希望的時(shí)段，直到讀取操作開始。即，復(fù)位開關(guān)RC的導(dǎo)通狀態(tài)響應(yīng)于由感測(cè)單元感測(cè)到的照射的結(jié)束開始，并且持續(xù)直至導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)單元102開始驅(qū)動(dòng)檢測(cè)單元101的讀取操作的開始。因此，包含于放射線曝光的結(jié)束和讀取操作的開始之間的持續(xù)期中的信號(hào)布線不與固定電勢(shì)連接的時(shí)間段可被減小，以適當(dāng)?shù)匾种圃谠摃r(shí)段中出現(xiàn)的串?dāng)_。這里，維持復(fù)位開關(guān)RC的導(dǎo)通狀態(tài)的時(shí)間段可與將在后面描述的在讀取操作期間執(zhí)行復(fù)位的時(shí)間段相同。但是，前一時(shí)間段可比后一時(shí)間段長(zhǎng)。通常，在讀取操作期間，復(fù)位開關(guān)RC的導(dǎo)通狀態(tài)被維持約10μ s的時(shí)間段。但是， 在復(fù)位操作期間，復(fù)位開關(guān)RC可在長(zhǎng)度為上述時(shí)間段的約五千到一萬(wàn)倍的時(shí)間段上維持在導(dǎo)通狀態(tài)中。當(dāng)復(fù)位開關(guān)RC的導(dǎo)通狀態(tài)被維持這樣的長(zhǎng)時(shí)間段時(shí)，可以適當(dāng)?shù)販p少串?dāng)_。當(dāng)事先確定蓄積操作時(shí)段時(shí)，可以與蓄積操作時(shí)段的結(jié)束同步地控制復(fù)位開關(guān)RC的導(dǎo)通狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間段。并且，當(dāng)復(fù)位開關(guān)RC的導(dǎo)通狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間段與在讀取操作期間執(zhí)行復(fù)位的時(shí)間段相同時(shí)，可以執(zhí)行控制，以使得緊接在復(fù)位開關(guān)RC的導(dǎo)通狀態(tài)終了之后開始讀取操作。在本實(shí)施例中，描述了通過(guò)使用積分放大器203的復(fù)位開關(guān)RC執(zhí)行的復(fù)位操作。 但是，可以在不限于上述的配置的情況下實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一實(shí)施例。例如，可以使用可將能夠供給固定電勢(shì)的電源與信號(hào)布線Sig連接的開關(guān)，或可與復(fù)位開關(guān)RC同步地連接被供給基準(zhǔn)電壓Vref或接地電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)與信號(hào)布線Sig的開關(guān)。上述的開關(guān)、復(fù)位開關(guān)RC和那些開關(guān)的集合與根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的連接單元對(duì)應(yīng)。然后，操作轉(zhuǎn)移到讀取操作。讀取操作指示由讀取電路103執(zhí)行的用于從像素輸出與在轉(zhuǎn)換元件201中產(chǎn)生的電荷對(duì)應(yīng)的電信號(hào)作為圖像數(shù)據(jù)的操作。在本實(shí)施例中，由于由驅(qū)動(dòng)電路102執(zhí)行的檢測(cè)單元101的驅(qū)動(dòng)的開始，讀取操作開始。當(dāng)導(dǎo)致復(fù)位開關(guān)RC進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，如圖4所示，控制單元106向驅(qū)動(dòng)電路102 傳送控制信號(hào)D-CLK、DIO和0Ε，使得驅(qū)動(dòng)電路102開始驅(qū)動(dòng)檢測(cè)單元101。因此，在讀取操作的開始，驅(qū)動(dòng)電路102向驅(qū)動(dòng)布線Gl傳送導(dǎo)通電壓Vcom，以使得第一行的開關(guān)元件 Tll T13進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。
因此，基于通過(guò)第一行的轉(zhuǎn)換元件Sll S13產(chǎn)生的電荷產(chǎn)生的電信號(hào)被輸出到信號(hào)布線。通過(guò)信號(hào)布線并行輸出的電信號(hào)被各放大電路207的積分放大器203和可變放大器204放大。經(jīng)放大的電信號(hào)被并行保持在設(shè)置在各放大電路207中的采樣和保持電路 205中，該采樣和保持電路205基于控制信號(hào)Φ SH操作。在保持電信號(hào)之后，積分電容Cf和信號(hào)布線Sig被復(fù)位。在復(fù)位之后，與第一行的情況同樣，導(dǎo)通電壓Vcom被供給第二行的驅(qū)動(dòng)布線G2，并且，使得第二行的開關(guān)元件Τ21 Τ23進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。在第二行的開關(guān)元件Τ21 Τ23處于導(dǎo)通狀態(tài)的時(shí)間段期間，多路復(fù)用器208依次輸出被保持在采樣和保持電路205中的電信號(hào)。因此，從第一行的像素并行讀取的電信號(hào)被轉(zhuǎn)換成串行圖像信號(hào)并被輸出。A/D轉(zhuǎn)換器210將串行圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成與單個(gè)行對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，并且輸出該圖像數(shù)據(jù)。對(duì)于第一到第三行中的每一行執(zhí)行上述的操作，使得從圖像拾取裝置100輸出與單個(gè)幀對(duì)應(yīng)的放射線照相數(shù)據(jù)。圖像拾取裝置100的上述操作允許減小被包含于放射線曝光的結(jié)束和讀取操作的開始之間的持續(xù)期中的信號(hào)布線不與固定電勢(shì)連接的時(shí)間段，并且抑制在該時(shí)間段中出現(xiàn)的串?dāng)_。對(duì)于開關(guān)元件202的關(guān)斷電阻小并且大的泄漏電流流動(dòng)的FPD 104的使用，上述的優(yōu)點(diǎn)變得顯著。并且，當(dāng)放射線照射的結(jié)束和讀取操作的開始之間的持續(xù)期長(zhǎng)時(shí)，上述的優(yōu)點(diǎn)也變得顯著。在本實(shí)施例中，在感測(cè)操作中執(zhí)行采樣和保持操作以及輸出操作的間隔可比在讀取操作期間采樣和保持電路205以及多路復(fù)用器208執(zhí)行操作的間隔短。這是由于可通過(guò)增加的精度來(lái)感測(cè)放射線曝光的結(jié)束。在普通的放射線照相中，將放射線照射執(zhí)行幾毫秒到幾百毫秒。在感測(cè)操作期間，可按照射時(shí)間的約百分之一的間隔執(zhí)行采樣和保持操作以及輸出操作。因此，約0. IMHz (約10微秒的間隔)是足夠的。此外，控制計(jì)算機(jī)108可基于由操作員通過(guò)圖1所示的控制臺(tái)110設(shè)定的放射線照射時(shí)間，改變執(zhí)行采樣和保持操作以及輸出操作的間隔。例如，當(dāng)通過(guò)控制臺(tái)110確定照射時(shí)間為10毫秒時(shí)，控制計(jì)算機(jī)108向控制單元106傳遞信號(hào)，以便以IOkHz執(zhí)行采樣和保持操作以及輸出操作。并且，當(dāng)通過(guò)控制臺(tái)110確定照射時(shí)間為100毫秒時(shí)，控制計(jì)算機(jī) 108向控制單元106傳遞信號(hào)，以便以IkHz執(zhí)行采樣和保持操作以及輸出操作。在本實(shí)施例中，在感測(cè)操作期間執(zhí)行的輸出操作等同于在讀取操作期間由多路復(fù)用器208執(zhí)行的并行到串行轉(zhuǎn)換操作。但是，可以在不限于上述的配置的情況下實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一實(shí)施例。在輸出操作期間，可在同一時(shí)間段內(nèi)選擇多個(gè)采樣和保持電路205，從而多路復(fù)用器208輸出在同一時(shí)間段中從采樣和保持電路輸出的信號(hào)，這對(duì)于減小執(zhí)行輸出操作的間隔是有效的。在這種情況下，積分放大器203和可變放大器204中的至少一個(gè)的放大因子可基于被選擇的采樣和保持電路205的數(shù)量改變，以便不導(dǎo)致輸出信號(hào)超出A/D 轉(zhuǎn)換器210的動(dòng)態(tài)范圍。此外，在輸出操作期間，多路復(fù)用器208可僅選擇指定的采樣和保持電路205，這對(duì)于減小執(zhí)行輸出操作的間隔也是有效的。在這種情況下，可對(duì)于與檢測(cè)單元101的全部像素陣列的百分之十或更小對(duì)應(yīng)的像素陣列設(shè)置選擇的指定的采樣和保持電路205，這里百分之十或更少像素陣列被布置于包含全部像素陣列的區(qū)域的一個(gè)端部上，這是由于布置于該端部上的百分之十或更少的像素陣列常常被沒有穿過(guò)被照體的放射線照射，并且從該百分之十或更少像素陣列輸出的信號(hào)的值增加。因此，可以以增加的精度感測(cè)放射線曝光的結(jié)束。而且，盡管在本實(shí)施例中感測(cè)單元基于輸出數(shù)據(jù)確定并感測(cè)放射線曝光的結(jié)束， 但是，可以在不限于上述的配置的情況下實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一實(shí)施例。感測(cè)單元可被設(shè)置在采樣和保持電路205與A/D轉(zhuǎn)換器210之間，并且基于從采樣和保持電路205輸出的信號(hào)確定放射線曝光的結(jié)束。即，在感測(cè)單元基于在蓄積操作時(shí)段期間來(lái)自讀取電路103的輸出感測(cè)放射線或光的照射的結(jié)束的條件下，可以以任意的方式設(shè)置感測(cè)單元。關(guān)于讀取電路103，可以設(shè)置包含復(fù)位開關(guān)的A/D轉(zhuǎn)換器作為積分放大器203的替代，可以設(shè)置存儲(chǔ)器作為采樣和保持電路205的替代，可以設(shè)置數(shù)字多路復(fù)用器作為多路復(fù)用器208的替代，并且，可以消除A/D轉(zhuǎn)換器210。在這種情況下，采樣操作變?yōu)橛纱鎯?chǔ)器執(zhí)行的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的暫時(shí)存儲(chǔ)和保持，并且，輸出操作變?yōu)橥ㄟ^(guò)數(shù)字多路復(fù)用器對(duì)于從存儲(chǔ)器輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)執(zhí)行的數(shù)字并行到串行轉(zhuǎn)換處理。并且，盡管在本實(shí)施例中通過(guò)讀取電路103執(zhí)行感測(cè)操作，但是，可以在不限于上述的配置的情況下實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一實(shí)施例。即，可以設(shè)置另一讀取電路以執(zhí)行感測(cè)操作。并且，控制計(jì)算機(jī)108可包含存儲(chǔ)放射線曝光開始時(shí)間、在本實(shí)施例中感測(cè)的放射線曝光結(jié)束時(shí)間和讀取操作開始時(shí)間的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元?；诖鎯?chǔ)于該存儲(chǔ)單元中的時(shí)間數(shù)據(jù)執(zhí)行偏移獲取操作以從FPD 104獲取偏移校正圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)偏移獲取操作，執(zhí)行蓄積操作和讀取操作，而排除放射線照射和感測(cè)操作，以獲取偏移校正圖像數(shù)據(jù)。因此，可通過(guò)在同一時(shí)間段上執(zhí)行的蓄積操作獲取放射線照相數(shù)據(jù)和偏移校正圖像數(shù)據(jù)，并且，通過(guò)從放射線照相數(shù)據(jù)減去偏移校正圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行的偏移校正的精度增加。 上述的時(shí)間數(shù)據(jù)可被用于執(zhí)行獲取增益校正圖像數(shù)據(jù)的操作。即，可以執(zhí)行操作以獲取被提供用于校正從FPD 104獲取的放射線照相數(shù)據(jù)的校正圖像數(shù)據(jù)。第二實(shí)施例下面，將參照?qǐng)D5A、圖5B和圖6描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。將通過(guò)相同的附圖標(biāo)記示出與第一實(shí)施例的那些部件相同的部件，并且，將不提供它們的詳細(xì)的描述。以下，將描述本實(shí)施例與第一實(shí)施例之間的不同。首先，在本實(shí)施例中，作為MIS型光傳感器的替代，設(shè)置作為正-本征-負(fù) (positive intrinsic negative) (PIN)型光電二極管的轉(zhuǎn)換元件201 ‘。其次，讀取電路 103包含其中包含第一讀取電路單元103a和第二讀取電路單元10 的多個(gè)讀取電路單元。 在這種情況下，檢測(cè)單元101被分成多個(gè)像素組，并且，對(duì)于單個(gè)像素組設(shè)置單個(gè)讀取電路單元。第二點(diǎn)不同允許多個(gè)讀取電路單元并行輸出電信號(hào)，這些電信號(hào)是被從多個(gè)像素組傳送的。因此，可通過(guò)多個(gè)讀取電路單元并行執(zhí)行感測(cè)操作，并且，與第一實(shí)施例的情況相比可以更高的速度和頻率執(zhí)行感測(cè)操作，這進(jìn)一步增加了感測(cè)操作的精度。例如，通過(guò)大致感測(cè)操作的周期的一半從由第二讀取電路單元10 執(zhí)行的感測(cè)操作轉(zhuǎn)移到由第一讀取電路單元103a執(zhí)行的感測(cè)操作，允許讀取電路103以為第一實(shí)施例的操作頻率的兩倍的操作頻率執(zhí)行感測(cè)操作。這里，第一讀取電路單元103a包含第一積分放大器203a、第一采樣和保持電路 205a、第一多路復(fù)用器208a、第一差分放大器209a和第一 A/D轉(zhuǎn)換器210a。并且，第二讀取電路單元10 包含第二積分放大器20北、第二采樣和保持電路20 、第二多路復(fù)用器 208b、第二差分放大器209b和第二 A/D轉(zhuǎn)換器210b。第三，讀取電路單元包含用于各積分放大器203的奇數(shù)行信號(hào)采樣和保持電路、 偶數(shù)行信號(hào)采樣和保持電路、奇數(shù)行噪聲采樣和保持電路以及偶數(shù)行噪聲采樣和保持電路。奇數(shù)行信號(hào)采樣和保持電路包含對(duì)從奇數(shù)行像素傳送的電信號(hào)(以下，稱為像素信號(hào))采樣的采樣開關(guān)SHOS和保持奇數(shù)行像素信號(hào)的采樣電容Chos。偶數(shù)行信號(hào)采樣和保持電路包含對(duì)偶數(shù)行像素信號(hào)采樣的采樣開關(guān)SHES和保持該偶數(shù)行像素信號(hào)的采樣電容 Ches0奇數(shù)行噪聲采樣和保持電路包含在對(duì)奇數(shù)行像素信號(hào)采樣之前對(duì)運(yùn)算放大器的噪聲成分采樣的采樣開關(guān)SHON和保持該噪聲信號(hào)的采樣電容Chon。奇數(shù)行噪聲采樣和保持電路包含在對(duì)于偶數(shù)行像素信號(hào)采樣之前對(duì)運(yùn)算放大器的噪聲成分采樣的采樣開關(guān) SHEN和保持該噪聲信號(hào)的采樣電容Chen。即，設(shè)置奇數(shù)行采樣和保持電路以及偶數(shù)行采樣和保持電路，它們中的每一個(gè)均包含圖像信號(hào)采樣和保持電路以及噪聲成分采樣和保持電路。第四，對(duì)于各放大器電路，多路復(fù)用器208包含對(duì)于奇數(shù)行信號(hào)采樣和保持電路設(shè)置的開關(guān)MSOS和對(duì)于偶數(shù)行信號(hào)采樣和保持電路設(shè)置的開關(guān)MSES。并且，對(duì)于各放大器電路，多路復(fù)用器208包含對(duì)于奇數(shù)行噪聲采樣和保持電路設(shè)置的開關(guān)MSON和對(duì)于偶數(shù)行噪聲采樣和保持電路設(shè)置的開關(guān)MSEN。通過(guò)依次選擇開關(guān)，像素信號(hào)或噪聲成分的并行信號(hào)被轉(zhuǎn)換成串行信號(hào)。第五，緩沖放大器209包含信號(hào)緩沖器SFS、復(fù)位開關(guān)SRS、噪聲緩沖器SFN、復(fù)位開關(guān)SRN和差分放大器，消除積分放大器的偏移。由于第三點(diǎn)到第五點(diǎn)不同，在對(duì)于基于從指定行的像素傳送的電信號(hào)產(chǎn)生的輸出信號(hào)執(zhí)行偏移消除操作和并行到串行轉(zhuǎn)換操作的時(shí)間段期間，從在該指定行之后被驅(qū)動(dòng)的行的像素傳送的電信號(hào)可經(jīng)受相關(guān)雙采樣，并且被輸出到讀取電路單元。下面，將參照?qǐng)D6描述根據(jù)本實(shí)施例執(zhí)行的讀取操作。圖6選擇性地示出與在圖 4所示的蓄積操作之后執(zhí)行的操作對(duì)應(yīng)的操作。由于在蓄積操作期間根據(jù)本實(shí)施例執(zhí)行的感測(cè)操作與第一實(shí)施例的感測(cè)操作相同，因此將不提供其詳細(xì)的描述。與第一實(shí)施例的情況同樣，通過(guò)由讀取電路103執(zhí)行的感測(cè)操作執(zhí)行監(jiān)視，并且， 通過(guò)該感測(cè)操作感測(cè)放射線照射的結(jié)束?；诜派渚€或光的照射的結(jié)束導(dǎo)致復(fù)位開關(guān)進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，該結(jié)束是由感測(cè)單元106感測(cè)的。復(fù)位開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)持續(xù)直到讀取操作開始。 因此，包含于在放射線曝光的結(jié)束和讀取操作的開始之間的持續(xù)期中的信號(hào)布線不與固定電勢(shì)連接的時(shí)間段可被減少，以適當(dāng)?shù)匾种圃谠摃r(shí)間段中出現(xiàn)的串?dāng)_。當(dāng)導(dǎo)致復(fù)位開關(guān)進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，操作轉(zhuǎn)移到讀取操作?？刂茊卧?06向采樣和保持電路傳送控制信號(hào)，使得奇數(shù)行噪聲采樣和保持電路的采樣開關(guān)SHON進(jìn)入導(dǎo)通，并且噪聲成分從復(fù)位積分放大器203被傳遞到采樣電容Chon。使得采樣開關(guān)SHON進(jìn)入非導(dǎo)通，并且噪聲成分被保持于采樣電容Chon中。然后，控制信號(hào)D-CLK、DIO和OE從控制單元106被供給到驅(qū)動(dòng)電路102，并且從驅(qū)動(dòng)電路102被供給到第一行的驅(qū)動(dòng)布線Gl，使得第一行的開關(guān)元件Tll T18進(jìn)入導(dǎo)通。因此，基于在第一行的轉(zhuǎn)換元件Sll S14中產(chǎn)生的電荷產(chǎn)生的模擬電信號(hào)從像素通過(guò)信號(hào)布線Sigl Sig4被并行傳遞到第一讀取電路103a。此外，基于通過(guò)第一行的轉(zhuǎn)換元件S15 S18產(chǎn)生的電荷產(chǎn)生的模擬電信號(hào)從像素通過(guò)信號(hào)布線Sig5 SigS被并行傳送到第二讀取電路10北。然后，控制單元106向采樣和保持電路傳送控制信號(hào)，使得奇數(shù)行信號(hào)采樣和保持電路的采樣開關(guān)SHOS進(jìn)入導(dǎo)通， 并且讀取的像素信號(hào)通過(guò)放大電路被傳送到采樣電容Chos。此時(shí)，噪聲成分被加在像素信號(hào)上。然后，使得采樣開關(guān)SHOS進(jìn)入非導(dǎo)通，并且包含附加的噪聲成分的像素信號(hào)被保持在采樣電容Chon中。在像素信號(hào)被保持在采樣電容Chon中之后，積分電容和信號(hào)布線被復(fù)位。在復(fù)位之后，與第一行的情況同樣，偶數(shù)行噪聲采樣和保持電路的采樣開關(guān)SHEN進(jìn)入導(dǎo)通，并且噪聲成分從復(fù)位積分放大器203被傳遞到采樣電容Chen。導(dǎo)通電壓Vcom被供給到第二行的驅(qū)動(dòng)布線G2，并且，導(dǎo)致第二行的開關(guān)元件T21 T23進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。在第二行的開關(guān)元件T21 T23處于導(dǎo)通狀態(tài)的時(shí)間段內(nèi)，多路復(fù)用器208依次輸出保持在奇數(shù)行采樣和保持電路中的電信號(hào)。因此，從第一行的像素并行讀取的電信號(hào)被轉(zhuǎn)換成串行圖像信號(hào)并且被輸出。A/ D轉(zhuǎn)換器210將串行圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成與單個(gè)行對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)并且輸出圖像數(shù)據(jù)。對(duì)于第一到第八行中的每一個(gè)執(zhí)行上述的操作，使得從圖像拾取裝置100輸出與單個(gè)幀對(duì)應(yīng)的放射線照相數(shù)據(jù)。即，本實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同在于在讀取操作中包含噪聲成分采樣操作，其中在復(fù)位開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)的結(jié)束和驅(qū)動(dòng)檢測(cè)單元101的開始之間執(zhí)行噪聲成分采樣操作，這里通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路102執(zhí)行該驅(qū)動(dòng)。上述的操作允許適當(dāng)?shù)叵e分放大器203的噪聲成分并且獲取具有高的S/N比的放射線照相數(shù)據(jù)。另一方面，在復(fù)位開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)的結(jié)束和驅(qū)動(dòng)檢測(cè)單元101的開始之間經(jīng)過(guò)的時(shí)間變得比第一實(shí)施例中的時(shí)間長(zhǎng)，該驅(qū)動(dòng)由驅(qū)動(dòng)電路102執(zhí)行。但是，由于通常在包含余量的幾μ s到數(shù)十μ s的短的時(shí)間段上執(zhí)行采樣操作，因此，在該時(shí)間段中引起的串?dāng)_不明顯，并且在考慮到基于信號(hào)布線和耦合電容確定的時(shí)間常數(shù)時(shí)不導(dǎo)致問(wèn)題。第三實(shí)施例將參照?qǐng)D7Α 7Β描述被應(yīng)用于可動(dòng)放射線圖像拾取裝置的本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖7Α是包括能夠進(jìn)行透視檢查和靜止圖像拍攝的便攜式放射線圖像拾取裝置的放射線圖像拾取系統(tǒng)的示意圖。在圖7Α中，例如，通過(guò)從C型臂601取下圖像拾取裝置100并且使用設(shè)置在C形臂601上的放射線產(chǎn)生器607，執(zhí)行拍攝。這里，C型臂601保持放射線產(chǎn)生器607和圖像拾取裝置100。設(shè)置能夠顯示通過(guò)圖像拾取裝置100獲取的圖像數(shù)據(jù)的顯示單元602和搭載被照體604的床603。并且，設(shè)置使得放射線產(chǎn)生器206、圖像拾取裝置100和C型臂601可動(dòng)的滑架605以及可控制上述部件的可動(dòng)控制裝置606。包含控制計(jì)算機(jī)108的控制裝置606可對(duì)于通過(guò)圖像拾取裝置100獲取的圖像信號(hào)執(zhí)行圖像處理，并且向顯示裝置602等傳遞經(jīng)處理的圖像信號(hào)。并且，通過(guò)由控制裝置 606執(zhí)行的圖像處理產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)可通過(guò)諸如電話線的傳遞設(shè)備被傳遞到遠(yuǎn)處。因此，圖像數(shù)據(jù)可以在設(shè)置在諸如醫(yī)生房間的不同位置的顯示器上被顯示或者被存儲(chǔ)于諸如光盤的存儲(chǔ)設(shè)備中，這允許處于遠(yuǎn)處的醫(yī)生進(jìn)行診斷。傳遞的圖像數(shù)據(jù)也可通過(guò)膠片處理器被記錄于膠片上?？稍趫D像拾取裝置100或控制裝置606中設(shè)置根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的控制單元106的一部分或全部配置。圖7B是包括能夠進(jìn)行透視檢查和靜止圖像拍攝的便攜式放射線圖像拾取裝置的放射線圖像拾取系統(tǒng)的示意圖。在圖7B中，例如，通過(guò)從C型臂601取下圖像拾取裝置100 并且使用與設(shè)置在C型臂601上的放射線產(chǎn)生器607分開的放射線產(chǎn)生器607'執(zhí)行拍攝。 當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的控制計(jì)算機(jī)108不僅可控制放射線產(chǎn)生器607，而且可控制分開的放射線產(chǎn)生器607'。但是，當(dāng)控制計(jì)算機(jī)108對(duì)于放射線產(chǎn)生器607的控制具有延遲或者困難時(shí)，本發(fā)明變得越來(lái)越有利。此外，例如，可通過(guò)執(zhí)行程序的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一實(shí)施例。并且，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，可應(yīng)用向計(jì)算機(jī)供給該程序的裝置，諸如包含例如存儲(chǔ)程序的CD-ROM的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)或通過(guò)其傳遞程序的諸如因特網(wǎng)的傳遞介質(zhì)。并且，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，可以應(yīng)用上述的程序。上述的程序、存儲(chǔ)介質(zhì)、傳遞介質(zhì)和程序產(chǎn)品在本發(fā)明的范圍內(nèi)。并且，通過(guò)以可容易想到的方式組合上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的發(fā)明也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。雖然已參照示例性實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于公開的示例性實(shí)施例。以下的權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬的解釋以包含所有這樣的變更方式、等同的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種圖像拾取系統(tǒng)，包括圖像拾取裝置，所述圖像拾取裝置包含包含檢測(cè)單元和讀取電路的檢測(cè)器，所述檢測(cè)單元具有以矩陣形式布置的像素，其中每一個(gè)像素均包含將放射線轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件，所述讀取電路包含連接單元，所述連接單元與傳遞與所述電荷對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的信號(hào)布線電連接并且電連接所述信號(hào)布線與被供給指定電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)，所述讀取電路被設(shè)置用于執(zhí)行用以從像素輸出所述電信號(hào)的讀取操作；和被配置用于控制所述讀取電路的操作的控制單元；以及感測(cè)單元，所述感測(cè)單元被配置用于基于所述讀取電路的輸出感測(cè)放射線的照射的結(jié)束，所述輸出是在所述檢測(cè)器執(zhí)行蓄積操作的時(shí)間段期間被獲取的，其中，所述控制單元控制所述讀取電路，使得所述連接單元基于感測(cè)到的所述照射的結(jié)束而開始在所述信號(hào)布線和所述節(jié)點(diǎn)之間建立電連接，并且維持電連接直到所述讀取操作開始。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像拾取系統(tǒng)，其中，所述控制單元在執(zhí)行放射線照射的時(shí)間段期間控制所述讀取電路使得所述讀取電路以指定的頻率獲取所述讀取電路的輸出信號(hào)或輸出數(shù)據(jù)項(xiàng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像拾取系統(tǒng)，其中，所述感測(cè)單元在連續(xù)獲取的多個(gè)輸出信號(hào)或輸出數(shù)據(jù)項(xiàng)之間進(jìn)行比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像拾取系統(tǒng)，其中，像素還包含輸出與所述電荷對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的開關(guān)元件，多個(gè)所述信號(hào)布線與沿列方向布置的多個(gè)所述開關(guān)元件電連接，并且被沿行向布置，所述讀取電路還包含對(duì)于多個(gè)所述信號(hào)布線設(shè)置的多個(gè)放大電路，其中多個(gè)放大電路中的每一個(gè)放大電路包含具有復(fù)位開關(guān)的積分放大器以及采樣并暫時(shí)保持所述積分放大器的輸出信號(hào)的采樣和保持電路；和依次輸出從多個(gè)放大電路并行讀取的電信號(hào)作為串行圖像信號(hào)的多路復(fù)用器，并且，所述連接單元包含所述復(fù)位開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的圖像拾取系統(tǒng)，其中，所述采樣和保持電路包含采樣并暫時(shí)保持圖像信號(hào)的信號(hào)采樣和保持電路以及采樣并暫時(shí)保持所述積分放大器的噪聲成分的噪聲采樣和保持電路，并且，所述控制單元基于感測(cè)到的所述照射的結(jié)束控制所述讀取電路，使得從所述照射的結(jié)束到由所述噪聲采樣和保持電路執(zhí)行的噪聲成分采樣的開始維持通過(guò)所述復(fù)位開關(guān)建立的所述信號(hào)布線和所述節(jié)點(diǎn)之間的電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的圖像拾取系統(tǒng)，其中，對(duì)于奇數(shù)行和偶數(shù)行中的每一個(gè)設(shè)置信號(hào)采樣和保持電路，并且，對(duì)于奇數(shù)行和偶數(shù)行中的每一個(gè)設(shè)置噪聲采樣和保持電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的圖像拾取系統(tǒng)，其中，在所述圖像拾取裝置中，沿列方向布置與沿行方向布置的開關(guān)元件電連接的多個(gè)驅(qū)動(dòng)布線，其中，所述圖像拾取裝置還包含驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)以行單位向驅(qū)動(dòng)布線供給所述開關(guān)元件的導(dǎo)通電壓或非導(dǎo)通電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)所述檢測(cè)單元，并且，其中，所述控制單元基于感測(cè)的所述照射的結(jié)束控制所述讀取電路和所述驅(qū)動(dòng)電路， 以從所述照射的結(jié)束直到由所述驅(qū)動(dòng)電路執(zhí)行的所述檢測(cè)單元的驅(qū)動(dòng)的開始維持通過(guò)所述復(fù)位開關(guān)建立的所述信號(hào)布線和所述節(jié)點(diǎn)之間的電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像拾取系統(tǒng)，其中，所述檢測(cè)單元的像素被分成多個(gè)像素組，并且，所述讀取電路包含多個(gè)讀取電路單元，并且，一個(gè)讀取電路單元與一個(gè)像素組對(duì)應(yīng)，并且，從多個(gè)像素組傳送的電信號(hào)通過(guò)多個(gè)讀取電路單元被并行輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像拾取系統(tǒng)，其中，所述轉(zhuǎn)換元件包含將光轉(zhuǎn)換成電荷的光電轉(zhuǎn)換元件和將放射線轉(zhuǎn)換成落入可由所述光電轉(zhuǎn)換元件感測(cè)的波長(zhǎng)帶內(nèi)的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，或者所述轉(zhuǎn)換元件直接將放射線轉(zhuǎn)換成電荷。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像拾取系統(tǒng)，還包括放射線產(chǎn)生器，被配置用于用放射線照射所述圖像拾取裝置；和控制裝置，被配置用于控制所述圖像拾取裝置和所述放射線產(chǎn)生器。
11.一種圖像拾取系統(tǒng)的控制方法，所述圖像拾取系統(tǒng)包含圖像拾取裝置，所述圖像拾取裝置包含包含檢測(cè)單元和讀取電路的檢測(cè)器，所述檢測(cè)單元具有以矩陣形式布置的像素，其中每一個(gè)像素均包含將放射線轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件，所述讀取電路包含連接單元， 所述連接單元與傳遞與所述電荷對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的信號(hào)布線電連接并且電連接所述信號(hào)布線與被供給指定電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)，所述讀取電路被設(shè)置用于執(zhí)行用以從像素輸出所述電信號(hào)的讀取操作；和被配置用于控制所述讀取電路的操作的控制單元，所述方法包括以下步驟基于所述讀取電路的輸出感測(cè)放射線的照射的結(jié)束，所述輸出是在所述檢測(cè)器執(zhí)行蓄積操作的時(shí)間段期間被獲取的，并且基于感測(cè)到的所述照射的結(jié)束通過(guò)所述連接單元開始在所述信號(hào)布線和所述節(jié)點(diǎn)之間建立電連接，并且通過(guò)所述連接單元維持電連接直到所述讀取操作開始。
全文摘要
本發(fā)明公開了圖像拾取系統(tǒng)及其控制方法。一種圖像拾取裝置包含包含檢測(cè)單元和讀取電路的檢測(cè)器，檢測(cè)單元包含像素，像素中的每一個(gè)包含轉(zhuǎn)換元件，讀取電路包含與傳送電信號(hào)的信號(hào)布線電連接并且電連接信號(hào)布線與節(jié)點(diǎn)的連接單元，并且執(zhí)行讀取操作以從像素輸出電信號(hào)?？刂茊卧刂谱x取電路的操作，并且，感測(cè)單元基于在檢測(cè)器的蓄積操作的時(shí)段中獲取的讀取電路的輸出感測(cè)放射線照射的結(jié)束。控制單元基于感測(cè)的照射結(jié)束開始通過(guò)連接單元在信號(hào)布線和節(jié)點(diǎn)之間建立電連接，并且保持電連接，直到開始讀取操作。
文檔編號(hào)H04N5/341GK102480601SQ20111036383
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者佐藤翔, 八木朋之, 巖下貴司, 竹中克郎, 遠(yuǎn)藤忠夫, 龜島登志男 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社