用于数字放射影像检测器的电荷注入补偿的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本专利申请一般涉及数字X射线成像方法/系统，更确切地，涉及用于数字放射影像(DR)检测器的操作和/或读出的方法和/或系统。
【背景技术】
[0002]在医疗设施(例如，在放射科中)采用固定放射影像成像设备以在X射线检测器上捕获医疗X射线图像。流动手术车可以包括用于在X射线检测器上捕获(例如数字)x射线图像的X射线源。可以在放射影像检测器中使用如计算机放射影像(CR)和数字放射影像(DR)的多种技术来捕获此类医疗X射线图像。
[0003]相关领域的数字放射影像(DR)成像面板使用个体传感器的阵列从闪烁介质获取图像数据，这些个体传感器的阵列按行列的矩阵布置，其中每个传感器提供图像数据的单个像素。每个像素一般包括光传感器和开关元件，光传感器和开关元件可以布置在同一个平面或在垂直方向上以集成的方式布置，正如本领域中普遍公知的。在这些成像设备中，常见地使用氢化非晶硅(a-Si:H)来形成每个像素所需的光二极管和薄膜晶体管开关。在一个公知的成像布置中，前平面具有光敏元件的阵列，并且后平面具有薄膜晶体管(TFT)开关的阵列。
[0004]但是，在医疗X射线图像的一致性和/或质量上存在改进的需要，尤其是在通过设计成利用a-Si DR X射线检测器来工作的X射线设备获取时。
【发明内容】
[0005]本专利申请的一个方面是要进一步发展医疗数字放射影像领域。
[0006]本专利申请的另一个方面是整体或部分地解决相关领域中的至少前述和其他缺点。
[0007]本专利申请的另一个方面是整体或部分地提供至少本文描述的优点。
[0008]本专利申请的一个方面是要提供用于解决和/或减轻使用便携式(例如，无线)数字放射影像(DR)检测器和/或使用相同检测器的放射影像成像设备所导致的缺点的方法和/或设备。
[0009]本专利申请的一个方面是提供能够用于DR检测器的电荷补偿方法和/或设备的方法和/或设备。
[0010]这些目标仅通过示范实例来提供，此类目标可以示范本发明的一个或多个实施例。本领域技术人员可以设想或显见通过公开的发明固有地实现的其他期望目的和优点。本发明由所附权利要求书来定义。
[0011]附图简述
[0012]从如附图所示的本发明实施例的下文更具体描述，将显见本发明的前述和其他目标、特征和优点。
[0013]附图中的元件不一定彼此按比例绘制。
[0014]图1是示出根据本专利申请的DR检测器面板电路的示意图。
[0015]图2A和图2B是示出根据本专利申请的DR检测器中使用的示范像素的透视图和示范像素的剖面图的附图。
[0016]图3是示出根据本专利申请的用于示范像素的示范TFT电容耦合的附图。
[0017]图4是示出说明根据本专利申请的电荷注入的示范电路的附图。
[0018]图5是示出根据本专利申请实施例的示范TFT电荷注入读出关系的附图。
[0019]图6是图示根据本专利申请的示范ROIC工作区域和/或输出极限的附图。
[0020]图7是图示根据本专利申请的在栅极线电荷注入之后的示范ROIC输出的附图。
[0021]图8是示出根据本专利申请实施例的来自DR检测器的示范暗图像的附图。
[0022]图9是示出根据本专利申请的连接到与ROIC相邻的数据线的电荷注入补偿电路实施例的附图。
[0023]图10是图示根据本专利申请的具有栅极线电荷注入补偿的示范ROIC输出的附图。
[0024]图11A-11B是示出根据本专利申请的可变电荷注入补偿电路实施例的附图。
[0025]图12是图示根据本专利申请示范实施例的具有可变电荷注入补偿的示范ROIC输出的附图。
[0026]图13是示出根据本专利申请示范实施例的示范CSA电路的附图。
[0027]图14是示出根据本专利申请示范实施例的示范CSA电路工作序列的附图。
[0028]图15是示出示范放射影像区域检测器的透视图的附图，该示范放射影像区域检测器配置成按位置包括检测器单元的行和列以在放射影像过程期间接收透过患者的X射线。
【具体实施方式】
[0029]下文是本发明示范实施例的描述，附图中图示了这些实施例的示例。无论何时只要可能，所有附图中将使用相同的参考编号来指代相同或相似的零件。
[0030]出于简洁和说明性目的，本文主要参考其示范实施例来描述本发明的原理。但是，本领域技术人员将容易地认识到相同的原理可等效地应用于所有类型的放射影像成像阵列、多种类型的放射影像成像设备和/或使用这些放射影像成像设备的方法并且可以在其中实施这些相同的原理，以及任何此类变化不背离本专利申请的真实精神和范围。而且，在下文描述中，参考了附图，这些附图图示特定的示范实施例。在不背离本发明的精神和范围的前提下可以对这些实施例进行电、机械、逻辑和结构上的更改。此外，虽然本发明的特征是结合若干实施/实施例的仅其中之一来公开的，但是如针对任何给定或可识别的功能可能是期望和/或有利的，可以将此特征与其他实施/实施例的一个或多个其他特征进行组合。因此，下文描述不应视为在限制意义上的，并且本发明的范围由所附权利要求及其等效物来定义。
[0031]尽管阐述本发明的广义范围的数值范围和参数是适合的，但是特定示例中阐述的数值是尽可能精确地进行报告的。然而，任何数值固有地包括因其相应测试测量中常见的标准离差必然导致的某些误差。而且，本文公开的所有范围应理解为涵盖其中包括的任何以及所有子范围。在被使用的情况下，术语“第一”、“第二”等不一定表示任何顺序或优先级关系，而是可以用于更清晰地将元件或时间区间彼此区分。
[0032]本专利申请涉及DR检测器的操作和读出。本文的某些方法和/或设备实施例可以解决与栅极线感生的TFT电荷注入及其对信号读出的影响关联的问题或缺点。本专利申请的一个获益是以低剂量高速模式使用TFT的无源像素面板。
[0033]在便携式(例如，无线)DR检测器中，当栅极线跃迀时，电荷经由TFT电容被注入到数据线中，数据线连接到读出ASIC(ROIC)输入。此电荷注入类似减少余下可用于获取信号的ROIC动态范围的偏移。此外，由于制造工艺光罩分步重复工序，TFT寄生电容，TFT电荷注入的水平可能在面板上有所差异。
[0034]目前用于电荷注入补偿的方法包括将反极性的电荷注入到ROIC输入中。目前方法的问题在于它比经由TFT的电荷注入更快地实现R0IC。栅极线跃迀感生的电荷注入(例如，栅极线感生的TFT电荷注入)的电路时间常量(Tau)与电荷注入补偿显著地不同。因此，在TFT电荷注入被见到之前，电荷注入补偿可能驱使ROIC进入非线性域，从而创建高度非线性状况。
[0035]本专利申请中描述的用于数字放射影像(DR)检测器的操作或读出的电荷补偿的某些示范设备和/或方法实施例能够解决或保持信号获取的完整性(例如，线性)。
[0036]图1是示出DR检测器面板电路的示意图。如图1所示，像素110可以包括光传感器112和可以用作开关的TFT 114。光传感器112(例如，PIN 二极管等)捕获到该信号，将TFT 114栅极驱动高以将其导通，然后ROIC 120读出信号(例如，电荷)。
[0037]根据至少体系结构、布局和TFT大小，DR检测器中的栅极线140与数据线130之间存在程度变化的电容耦合。此电容可以包括数据线至栅极线交叉电容(CxotJ以及穿过TFT的寄生电容(CTFT—。
[0038]图2A和图2B是示出DR检测器中使用的示范像素的透视图和示范像素的剖面图的附图。在图2A-2B中，该耦合电容示出为示范垂直集成的像素单元。在图2B中，图示的垂直集成的像素单元的组件包括栅极线2、绝缘体3、6、8、14、非晶娃(a-Si)a-S1:H 4、n+a-S1:H5、TFT源极/漏极金属触点7